光泵分子气体亚毫米波放大器的非线性特性

本文对应用光泵分子气体系统作为亚毫米波放大器进行了理论研究.按实际要求,我们取消系统内亚毫米波信号几乎为0的假设,采用矩阵信号流图法求解四能级系统的密度矩阵方程,进而求得一整套亚毫米波放大器的特性曲线.结果表明,应用光泵分子气体系统作为亚毫米波放大器是可能的,还提出了泵浦源的质量要求.     

光泵亚毫米波激光中的增益叠加原理

导出了光泵亚毫米波激光的增益叠加原理．该原理的应用，可以大大简化发生在多能级分子系统中复杂的激光过程的计算．     

CH_3F分子气体中受激喇曼散射的调谐和增益特性的研究

本文作者曾以四能级近似方法研究了CH_3F 分子气体的喇曼过程,并得到较好的效果,但尚存在与实验结果不能完全相符的问题。本文从六能级系统考虑进行计算,借助于电子计算机直接求解密度矩阵方程,从而获得一套泵频对讯号频率的调谐曲线和增益曲线。理论结果更加逼近实验结果,揭示了光泵CH_3F 分子气体中的喇曼过程和双光子吸收过程,同时也揭示了当泵频处于共振吸收附近的交流斯塔克效应的贡献。     

光泵三能级激光的量子统计

本文把 Lamb 激光量子理论加以推广,用于处理光泵(包括相干和非相干泵浦)三能级激光体系。文中采用密度算符理论和微扰方法,导出了光泵三能级均匀展宽原子体系中的单模激光运转的主方程,绘制了几率流图。合理地使用细致平衡原理,导出了定态运动方程和阈值条件,还导出了平均光子数的运动方程,并把它们与半经典理论进行了对比。通过扬密度算符的非对角元运动方程,导出了激光线宽表达式。对于上述情况,我们进行了详细地讨论。结果表明:随着光泵(相干泵浦)强度的增大,阈值条件会降低、线宽会变窄、光子分布会偏向相干态、激光器的功率会增大。并指出,激光的弱讯号增益来源于两个基本过程:两个光子过程和两步过程。     

光泵远红外激光工作气体压强的最佳值

本文研究光泵远红外激光器的最佳工作气体压强。采用3能级系统模型,求解量子系统的密度矩阵方程,再用迭代运算法计算远红外激光的输出功率密度。激光器的远红外输出功率密度是泵浦激光功率密度I_p,泵浦频偏x,远红外信号的频偏y,工作气体压强P的函数。改变工作气体压强的值,可求得I_s-P的关系曲线。理论求得的P的最佳值与实验结果很好相符。     

光泵远红外分子激光的多光子过程

在光泵分子气体激光过程中,分子系统的能级跃迁是不可能只限在三或四能级之间的.本文作者曾将六能级系统的理论结果,用来计算HF 分子的拉曼激光过程,得到了与实验符合得很好的结果及整套的拉曼调谐曲线.理论的另一个结论,即在增益频率曲线的中点,由于受激拉曼过程和双光子吸收过程相互竞争的结果,有一频宽很窄的下陷,已经被P.Mathieu 及T.R.Izatt 在连续调谐光泵CH_3F 远红外拉曼激光实验中所证实.过去的工作只对六能级系统的拉曼过程的调谐特性进行分析,因而未能较全面地揭示六能级系统中多光子过程对受激发射的贡献.本文在过去工作的基础上,假定分子系统是六能级系统,对大功率光泵分子气体激光的多光子过程进行理论研究.     

光泵NH3分子亚毫米波激光的模式竞争

采用半经典密度矩阵理论研究了光泵NH3分子亚毫米波激光的P支跃迁(V2∶a→sP(5,4))和Q支跃迁(V2∶a→sQ(5,4))的模式竞争.推导了四能级系统的激光介质的增益表达式;采用迭代法,数值计算了不同工作条件下的P支跃迁和Q支跃迁的输出光强,得到了模式竞争的规律:在压强较低的情况下,P支跃迁占优势;在压强较高情况下,Q支跃迁占优,但光强很弱并受到严重的自吸收效应所抑制.计算结果与实验相符.     

准连续可调的NH3分子光泵亚毫米波激光

以NH_3分子气体为工作物质,对CO_2激光和微波同时作为泵浦源的光泵亚毫米波激光系统的密度矩阵方程的求解,获得光泵激光器的频率特性和增益特性。理论计算结果表明:利用光泵激光中的超喇曼过程,改变微波频率,可以产生频率准连续可调的亚毫米波信号;利用谱线的压力增宽,调节激光的腔长,改变其纵模频率,也可以获得准连续可调的亚毫米波信号。     

V型四能级系统中探测场的增益问题

运用数值模拟的方法,分析了在共振条件下V型四能级系统中控制场拉比频率的变化对探测场的吸收和色散的影响,研究了在一定条件下耦合场拉比频率强度对探测场吸收曲线的影响特性,研究表明当耦合场的拉比频率强度增大到一定数值时,介质对探测场的响应表现为增益现象,并证实了在此能级系统中可以实现无粒子数反转光放大.     

X光预电离脉冲放电XeCl准分子激光增益的时间和空间特性

本文测量了X光预电离脉冲雪崩放电准分子激光增益的时间和空间特性。结果表明、X光预电离的准分子激光具有较平坦的时间特性和均匀的空间分布。     

气体光声效应速率方程的近似求解法

在研究气体光声效应的理论中,为求出受激态粒子数,文献[1]和[2,8,9]分别按光强作小信号正弦波调制和按矩形波调制而求解速率方程的.本文提出一种较普遍的求解速率方程的近似方法,并应用于实际中可能出现的几种光强调制的特殊情况.     

四能级原子系统中光脉冲的亚光速和超光速传播

提出在一个四能级原子系统中, 通过控制外加微波场的强度, 实现光脉冲的亚光速和超光速传播的理论模型. 分析了两个上能级间隔对光场群速度的影响, 并比较了四能级系统与三能级Λ系统之间的差异.      

光泵NH3分子远红外激光一条新谱线的发现

光泵ＮＨ_３分子远红外激光一条新谱线的发现秦家银，郑兴世，罗锡璋，林贻堃（中山大学无线电电子学系，广州５１０２７５）关键词光泵远红外激光，放大自发辐射，受激拉曼跃迁分类号Ｏ４３３．５４自１９７０年美籍华裔学者张道源等人首先使用ＣＯ。激光泵浦ＣＨ。Ｆ产...     

四能级原子受激辐射的非经典特性

本文研究初始处于最高激发态的级联型四能级原子,同初始处于相干态的单膜腔场的相互作用,通过求解薛定谔方程而求得该原子——场声统的密度算符,进而研究原子受激辐射的非经典特性。指出这里存在着较深的压缩和长时间的反聚束与聚束效应间的振荡.     

单模激光场与两能级原子相互作用的动力学特性

用三维型哈一描述单模激光场与Ｎ个两能级原子相互作用。当模２很强（即处于基态的原子数目很大）时，得到了作用系统的动力学规律，并将计算结果与一些已知的结果进行比较。     

气体红外激光光声光谱的研究

本文对气体红外激光光声光谱的理论进行探讨,并以分子运动论的物理模型对气体光声信号进行推导。为了提高气体光声系统灵敏度,设计了亥姆霍兹共振光声池,并作了实验验证,其实验数据与理论值基本相符。对乙烯、苯、甲醇、二氯甲烷、氨等微量气体进行了实验检测,得到了它们的光声光谱。实验结果证明,我们建立的气体红外激光光声光谱装置,可对痕量气体进行检测。为大气污染的检测提供了一种先进的高灵敏而又可靠的检测方法。     

脉冲光泵NH_3分子远红外激光一条新谱线的发现

自1970年T.Y.Chang等人首先使用CO_2激光泵浦CH_3F、C_2H_2Cl和CH_3OH等分子以产生远红外激光取得成功以来,迄今约有80多种分子能用作远红外光泵激光的工作物质,产生波长从15μm至2mm范围的两千多条激光谱线.由于CO_2激光泵源的效率很高,而且激光泵浦能量集中在指定的谱线上,因而光泵激光器能达到较高的转换效率;同时,光泵激光光谱线具有较高的稳定性及频谱纯度. NH_3分子是最早引起人们注意并受到广泛研究的分子之一,它具有丰富的远红外光谱.1970年,T.Y.Chang等人曾用N_2O激光器作泵源来激励NH_3分子,首先观察到     

相关能的理论计算及分子体系相关能的近似计算法

本文从量子化学的教学角度出发,叙述了相关能在不同条件下的内容以及相关能的理论算法,并介绍了计算分子体系相关能的两种近似方法。     

光泵远红外激光的多光子增强效应

本文从理论研究了光泵远红外激光中的多光子过程.我们在解系统的密度矩阵方程时取消了I_(FIR)(?)IR 的假定.研究结果发现,双光子过程D_(16)和三光子过程T_(34)同时处于共振的情况下,它们之间的相互作用或相互竞争将是激烈的。当B_s～20时三光子过程T 的贡献就大为增强,而且在这共同共振点附近T_(34)占了优势地位.我们称这现象为多光子增强效应.     

双控制场四能级系统的吸收与色散特性

通过求解准∧-型四能级系统的密度矩阵方程,研究微波场和耦合场对探测场吸收和色散性质的影响．当微波场和探测场作用于该能级系统中时,随着微波场拉比频率的增大,使得探测场共振频率处的吸收逐渐减弱,此位置处的色散特性也随拉比频率的增加由反常色散转变为正常色散．当微波场与耦合场均为强场时,通过不同的组合方式,研究探测场的吸收和色散性质．