掺杂光学纤维中受激拉曼散射的研究

本文报导了在常用光通讯掺 ＧｅＯ２光纤中进行多级受激拉曼散射谱的实验研究。对锗硅系与磷硅系光纤多级受激拉曼散射谱的特征进行了实验比较。测试了两类光纤的多级Ｓｔｏｋｅｓ谱的频移分布与相对强度分布，并从等效散射截面的相对大小和赈动能级差的相对大小对话的特征进行了初步的分析。目的是在实验研究的基础上探索刊用这两类常用光纤构成光纤拉曼激光器以及利用光纤拉曼散射谱的可能性。     

用受激拉曼散射对食用豆油中微量杂质苯的定性分析

用调Q红宝石激光在苯中激发受激拉曼散射。将受激散射的泵光与斯托克斯光以一定的角度入射到豆油中,在满足波矢配的条件下得到相干反斯托拉曼散射(CARS)。反斯托克斯光的出现是食用豆油中含有微量苯的定性指示。     

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。     

SiO_2分子受激喇曼散射的理论计算

本文利用群论方法计算了ＳｉＯ＿２分子受激喇曼散射的跃迁矩阵元，给出了受激喇曼散射的截面和增益系数，较好地与实验结果符合。     

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.     

激光与均匀大尺度等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性的研究

研究了波长为810 nm、脉宽为0.81 ps的圆偏振激光脉冲与毫米量级的一维均匀等离子体相互作用中受激拉曼散射不稳定性;利用一维粒子模拟程序分析了激光沿着靶传播过程中在不同位置的受激拉曼散射,以及激光强度和等离子体密度对受激拉曼散射不稳定性的影响;发现激光强度增强和等离子体密度的增加（1/4临界密度内）均能够促进受激拉曼散射的发展.研究结果可为点火试验的设计提供参考.     

激光带宽对等离子体中受激拉曼散射不稳定性的抑制效应

本文研究了激光带宽对等离子体中受激拉曼散射不稳定性激发的抑制效应.通过改变激光参数和等离子体参数,利用一维粒子模拟验证了当激光带宽远大于线性增长率时,带宽对受激拉曼散射的线性增长阶段具有明显的抑制作用.模拟研究同时表明通过选择适当的调频参数和降低受激拉曼散射的线性增长率可以使带宽的抑制效应更明显.但是激光带宽并没有使受激拉曼散射完全消失,其抑制作用主要体现在延长不稳定性线性增长的时间.     

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。     

氢中后向anti—Stokes辐射产生机制的分析

分析了在受激Ｒａｍａｎ散射中后向ａｎｔｉ－Ｓｔｏｋｅｓ辐射产生的几种可能性，与氢的实验结果作了比较，进一步支持了氢中后向ａｎｔｉ－Ｓｔｏｋｅｓ辐射来源于受激Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ散射感生的轴向相位失配的四波混顿过程的观点。     

脉冲激光的受激拉曼散射效应

高峰值功率的调Q光纤激光器容易出现受激拉曼散射(SRS)。搭建了master oscillator power-amplifier(MOPA)结构的调Q光纤激光器,研究了其光谱与脉冲波形。实验研究了脉冲光在不同长度、不同种类光纤中传输时的拉曼散射效应,分析了其拉曼光谱特性及各光波的时域特性。实验结果表明:MOPA结构容易实现高峰值功率及参数可控的脉冲光。高峰值功率的脉冲在长距离传输时易出现多级拉曼散射光,且输出的各级拉曼散射光功率相当。一级拉曼散射光与抽运光在传输中是同步的。     

Raman激光频率扩展器参数分析

本文对所研制的高压氢Ｒａｍａｎ频率扩展器的主要参数指标：阈值、输出能量、转换效率、输出模式（包括纵模及空间分布）等进行了研究。并给出了它们与泵浦激光（波长、强度、模式等）及Ｒａｍａｎ介质（长度、气压等）的关系与实验结果。频率扩展器用０．５３ｕ脉冲激光（６０ｍＪ）泵浦可得到～１７ｍＪ（０．６８ｕ）的一阶Ｓｔｏｋｅｓ输出，转换效率达 ２８％，总转换效率（包括三阶 Ｓｔｏｋｅｓ及四阶以上的 Ａｎｔｉ－Ｓｔｏｋｅｓ）超过 ４０％。     

掺铈铌酸锶钡晶体中光致光散射的研究——II.双光束入射导致的光散射

研究了双光束照射下,掺铈铌酸锶钡晶体的锥形光散射,分析了成因及条件,从理论上求得了光锥各点的相对光强分布及这种光散射强弱与各种实验条件的关系,实验结果与理论基本相符.     

散射光强轮廓的波矢量空间变换研究

利用反射式随机表面的光散射实验测量系统,采用接收屏接收散射图样,用透镜对呈现在接收屏上的散射图样进行成像,并用CCD采集图样,测量了各向异性粗糙硅片在入射角40°-80°之间不同值时的光散射轮廓.根据散射理论可知,各向异性随机表面光散射的各种特征需在波矢量空间来研究,而在实验中只能测得实际空间的光散射轮廓,这需要将光散射轮廓由时间空间向波矢空间变换.笔者在理论上推导了它们之间的变换关系,并对所测得光散射轮廓的实际空间向波矢量空间进行具体变换,研究了各向异性随机表面在二维波矢空间的光散射轮廓分布.     

柔性石墨微孔孔径分布X射线小角散射实验测定

介绍了X射线小角散射技术测定多孔材料微孔孔径分布的一种方法,并对几种柔性石墨中微孔孔径分布进行了实验测定。实验结果显示,所测柔性石墨中微孔具有相同的四峰分布特征,随着密度的增加孔径分布向小孔方向移动。     

Study of stimulated Raman and Brillouin scattering in a finite interaction region under the convective instability condition

We discuss stimulated Raman scattering (SRS) and stimulated Brillouin scattering (SBS) under the convective instability condition with a one-dimensional three-wave interaction (3WI) model.Using linear theory,we deduce the temporal growth rate,gain exponent,and reflectivity of the backward scattered wave in a finite interaction region.We find that the growth rate is not only determined by the laser intensity and plasma density and temperature,but also related to the spatial gain.The length of the interaction region is important to the gain exponent and backscattering level.We simulate the developments and evolutions of SRS and SBS based on the 3WI equations.Our numerical results consist with the linear theory.     

四（对硝基苯）卟啉对二甲基甲酰胺的CARS信号增强效应

首次发现二甲基甲酰胺(DMF)溶液在添加适量的四(对硝基苯)卟啉(PNNNN)后,其865cm~(-1)处的Raman振动模所对应的CARS(相干反斯托克斯喇曼散射)光谱信号有明显的增强效应.从实验和理论两方面探讨了添加剂浓度变化对这种光谱信号增强效应的影响,并在四波混频理论的基础上,对上述增强效应的产生机理做了较细致的定性分析。     

人体模型内中子剂量分布的研究

单能中子束垂直入射到人体模型内中子剂量的分布,假定模型主要由氧、碳、氢和氮四种元素组成。计算中考虑了弹性散射、非弹性散射、带电粒子发射和辐射俘获。采用蒙特—卡罗方法进行计算,对~1H(n,r)~2D 的剂量用扩散理论处理。文中给出了单能中子和俘获γ的剂量当量与贯穿深度分布。     

两种不同方法计算光波导边界畸变引起的损耗比较

计算光波导边界随机畸变产生的损耗有耦合波理论和边界散射理论两种方法。该文以非对称平板介质波导为例,将这两种方法进行比较,发现虽然它们的原理不同,然而结果是完全相同的。     

光散射的量子理论概述

概述了光散射现象和几种基本的光散射类型。采用量子力学观点,把光散射看作光和物质原子的相互作用,给出了光散射的量子图像。基于量子力学理论介绍了康普顿散射、瑞利散射和拉曼散射,对它们进行了理论分析,给出了相关公式。给出了光散射的基本理论,深入讨论了这三种重要光散射现象的区别和联系,有助于了解原子或分子的相关结构。     

强激光受激转动喇曼散射的瞬态阈值理论计算

由半经典耦合方程出发,本文完整建立了均匀大气中准直激光传输时瞬态受激转动喇曼散射的阈值理论,讨论了激光脉冲波形、激光波长、气压等对瞬态阈值的影响。