高压氢受激拉曼散射中反斯托克斯散射的研究

高压Ｈ２受激拉曼散射（ＳＲＳ）是实现宽带激光移频的重要途径，在基础理论及技术应用研究两方面均颇具意义。本文讨论了高压氢受激拉曼散射中、反斯托克斯散射的两种空间分布。指出，随着外界条件的不同，反斯托克斯散射的空间分布是不同的。在一定的条件下，这个空间分布可以由环状散射和轴向散射共同组成。本文对二阶反斯托克斯散射进行了实验研究，获得了环状散射和轴向散射对Ｈ２压力和泵浦强度的依赖关系。实验结果与理论计算结果是一致的。     

高级受激喇曼散射的观察

本文报导了苯的高级受激喇曼实验;分别用调Q及锁模红宝石激光激发苯液体,用摄谱仪拍摄受激喇曼谱线,观察到苯的最强喇曼线Δν=992cm~(-1)的五级斯托克斯线,并观察到四级反斯托克斯线。测量了喇曼线的能量转换效率,观察了光束花样。发现在苯的多级斯托克斯线的强度分布上存在着“级跳”现象。     

钾蒸气中某些非线性光学效应的实验研究

用调Q红宝石激光和几种有机液体分子的受激喇曼散射—阶斯托克斯辐射作为泵浦光,射入钾蒸气中,观察到钾原子的许多非线性光学效应。如四波混频、增强的双光子跃迁、相干反斯托克斯幅射等。本文对这些谱线产生的机理、条件作了初步的探讨,并用温度调谐红宝石激光频率的方法对其中一些谱线作了较确切的判定。     

受激喇曼——斯托克斯散射的增强因子

本文在略述有关受激喇曼散射的发展历史和基本理论以后,从喇曼散射量子理论的跃迁速率方程出发,引进了二个函数形式比例系数的参量。结果,可以对喇曼——斯托克斯散射的情况进行更一般的分析和讨论,并使其在受激散射效应中得到增强的补充处理。     

聚苯乙烯的受激喇曼散射

用电光Q开关红宝石激光器对实验室制备的聚苯乙烯样品的受激喇曼散射进行了实验研究,观察到了二阶斯托克斯散射谱线。     

基于Tellurite光纤的受激布里渊散射慢光数值模拟

利用受激布里渊散射对Tellurite光纤实现慢光进行数值研究.通过数值模拟得到在小信号以及增益饱和情况下,斯托克斯脉冲的时间延迟和脉冲展宽随增益的变化关系;同时模拟了在固定的增益参数下,时间延迟及脉冲展宽随斯托克斯峰值功率的变化关系.结果表明由于Tellurite光纤具有较高的增益系数,可以有效减少增益饱和对斯托克斯脉冲的时间延迟的限制并且具有较大的延迟时间,同时表明较高的斯托克斯峰值功率也是造成增益饱和的重要原因.     

受激拉曼散射系统的时间模式特性研究

时间模式是一组正交的波包模式,可用来表征时域多模量子光场,为量子系统的描述提供一个可选择的理论框架.基于输入种子光诱导的受激拉曼散射(stimulated Raman scattering, SRS)系统,将输出的斯托克斯(Stokes)光场作为下一过程的输入种子光场,进而实现连续迭代受激拉曼散射的过程;固定泵浦光场为高斯波形和超高斯波形,分别研究了在多种不同结构的高斯波形种子光输入的情形下,输出斯托克斯光场的时域波形演化特性,得到了不同波形种子光注入通过迭代会得到相同的稳定波形输出,而输出光场波形的时间半高全宽（full-width at the half of the maximum, FWHM）依赖于泵浦光场;运用施密特(Schmidt)模式分解,数值研究了最终稳定输出的斯托克斯光场时间模式特性,得到了稳定输出的斯托克斯光场本征值都集中在基模.该光场时间模式特性的研究,为进一步开发和利用时间模式这一量子资源提供了理论指导与实验参考.     

水的受激Raman散射

利用532 nm脉冲激光研究水的受激Raman散射, 并利用激光诱导产生的等离子体解释了前向、 后向和侧向水受激Raman散射的差异. 结果表明: 水与甲醇和乙醇的受激Raman阈值基本相同,  大于苯、 甲苯和二硫化碳的受激Raman阈值; 当能量为140 mJ时, 出现前向Stokes和反Stokes 3 426 cm^-1谱线, 后向和侧向出现3 400,3 268 cm^-1的受激Stokes谱线.     

锑化铟(InSb)中自旋反转受激喇曼散射

在外磁场下,入射激光光束通过n型锑化铟(InSb)晶体,引起导带朗道能级内电子自旋方向的反转,产生受激喇曼散射。斯托克斯受激喇曼散射光输出频率为:ω_s=ω_o-gμ_BB,其中ω_o为入射泵浦光频率,μ_B为波尔磁子,B为磁场强度,g为InSb中导带电子的有效g因子。在InSb中,由于窄禁带宽度和强的自旋轨道耦合,使有效g因子值大达50,这意味着散射光的频率能在较大范围内磁调谐。自旋反转喇曼散射作为可调谐的红外辐射源的研究和应用,近来在国际上受到了重视。     

PS激光泵浦高压H_2的受激喇曼散射研究

利用脉宽20ps、脉冲序列能量约40mJ的锁模Nd:YAG线偏激光泵浦高压氢,在365至605nm范围内获得的70余条受激喇曼散射(SRS)谱线.经分析,这些谱线分别与氢的振动喇曼频移4156cm~(-1)和4144.2cm~(-1)的一些反斯托克斯(AS)谱线及由它们激励产生的各阶转动SRS谱线(转动喇曼频移为587cm~(-1))相对应.     

355 nm激光泵浦BN晶体受激拉曼散射实验的研究

自从受激拉曼散射被发现以后,发现了多种拉曼介质,这些拉曼介质有气体、液体还有固体,从这些介质的受激拉曼散射中得到上百条谱线,光谱分布从紫外到近红外,有效拓宽了激光光谱范围。增益较高的拉曼晶体有碳酸盐、硝酸盐和钨酸盐晶体,在这些晶体中Ba（NO3）2晶体是最有潜力的材料之一。该文研制出一套实验系统,通过受激拉曼散射的原理和实验结合来研究硝酸钡晶体的受激拉曼散射现象。研究内容主要包括如下：搭建一级放大1064 nm激光实验系统;在1064 nm有源光基础上,完成泵浦光355 nm激光的搭建;完成355 nm激光泵浦Ba（NO3）2晶体的受激拉曼散射实验研究。     

双光束抽运的受激布里渊散射反射率的实验研究

把一台YAG激光器输出的激光分成两束,同时入射到布里渊散射池中,获得在不同条件下双光束抽运的受激布里渊散射的反射率随抽运能量的变化关系.实验结果显示,两束抽运光在产生受激布里渊散射过程中存在耦合并且相互增强.用四波混频过程对实验结果进行了讨论.     

阶跃型单模石英光纤中受激喇曼散射的模式分析

在以YAG倍频激光器为光源进行阶跃型单模订英光纤的受激喇曼散射实验中发现，随斯托克斯波级次的增高，产生的模式为光纤所能传输的最高阶模式。由于光纤中介质对不同的波长具有不同的色散效应，因此，要求形成导模的斯托克斯波能同时满足色散效应和受激喇曼位相匹配这两个条件，才能在光纤中传输．根据理论计算能够很好的解释实验现象。     

强散射介质中0π脉冲的受激拉曼光谱

拉曼光谱由于具有响应速度快,灵敏度高,不侵入待测物质等特点,近年来在生物和医学检测及成像领域的应用受到了较多的关注.然而,生物活组织往往具有较强的散射特性,影响受激拉曼光谱的成像质量.为了提高受激拉曼光谱的成像质量,引入脉冲波形技术,采用对拉曼散射具有较高敏感性的0π脉冲为斯托克斯脉冲,利用离散偶极矩近似方法,对强散射介质中的脉冲传输进行数值模拟.研究发现:在多次散射的作用下,尽管激光脉冲强度随着其在介质中的传输距离增大而衰减,但受益于0π脉冲的特性,输出信号在双光子共振时的强度将增强2倍左右,为提高强散射介质中的受激拉曼光谱质量提供了一个新的可能.     

SRS光功率均衡的研究

给出了受激拉曼散射效应(SRS)影响的光纤DWDM传输系统的光功率传输公式,并利用MATLAB软件进行数值模拟计算,绘出光功率传输特性图.提出一种抑制光纤DWDM系统中受激拉曼效应的功率补偿的方案.     

受激布里渊散射慢光系统中强度调制器的应用研究

基于Mach-Zehnder干涉式的强度调制器具有移频特性,用于受激布里渊散射的慢光系统可以用来产生具有布里渊频移的信号光.理论和实验分析了M-Z干涉式电光强度调制器的频移特性.受激布里渊散射慢光实验中利用12.5 Gbit/s的电光强度调制器产生了相对于泵浦光具有9.394 GHz布里渊频移,脉宽为50 ns的信号光.在泵浦功率20 mW的情况下,该脉冲在2.5 km长的高非线性光纤中获得了32 dB的非饱和增益,脉冲延迟了25 ns.     

掺镱光纤放大器中受激拉曼散射的数值分析

采用描述泵浦光、信号光和Stokes光的稳态速率方程组,对不同光纤参数及泵浦光参数下掺镱光纤放大器内的泵浦光、信号光以及Stokes光沿光纤轴向的演化进行了数值分析.结果表明:受激拉曼散射的发生会导致信号功率在达到增益饱和之前迅速下降;增大泵浦功率,采用掺杂浓度较高的掺镱光纤以及较大吸收截面的泵浦光可以在较短光纤内获得较好的信号放大而避免受激拉曼散射的发生.     

基于填充混合液体的六边形光子晶体光纤的温度传感

以填充高热敏系数混合液体的六边形光子晶体光纤为温度传感载体,数值求解了受激布里渊散射的波动耦合方程组,从输出斯托克斯光的脉冲个数和功率解调出整个光纤上的温度分布信息.对比不同结构的光子晶体光纤和混合液体的不同配比,数值计算结果表明受激布里渊散射导致的脉冲时延对温度测量的影响可以忽略不计;当四层空气孔的直径均为0.9Λ,酒精和氯仿的体积比为1∶1时,温度分辨率最高,功率测量设备仅需要达到18.3dB的分辨率,这比传统的通过布里渊频移来解析温度变化在精度上提高了大约160倍.为今后研制更高精度的温度传感设备,提供了一定的理论基础.     

铯原子蒸汽中6S-5D跃迁的受激电子喇曼散射

本文报导染料激光在碱金属中通过受激喇曼变换所产生的相干红外辐射。对铯的6S-5D(J=3/2,5/2)跃迁(14597cm~(-1),14499cm~(-1)斯托克斯位移)进行了研究。同时还观测到许多光抽运受激发射线。     

光纤受激喇曼散射的机理及对光通信的影响

介绍了受激喇曼散射(SRS)的机理,总结了受激喇曼散射的主要特点,着重阐述它对光纤通信系统产生的影响,并针对光纤通信中受激喇曼散射的串扰特性和自感受激散射,要求信道功率要尽可能小于阈值功率,从而克服受激喇曼散射光纤通信系统的影响.