红外激光化学概述

自1960年Maiman在美国Hughes Research Institute研制成世界上第一台激光器(红宝石激光器,波长694.3nm)以来,已近30年。由于激光具有比普通光无与伦比的优良特性,它在工业、农业、医学、军事及科学研究等领域获得了广泛的应用,激光辐射技术得到了不断完善和发展,激光在化学研究领域中的应用是引人瞩目的重要课题。     

新型红外非线性光学晶体探索取得新进展

<正>波长范围在2～20μm之间的中远红外激光在军事和民用方面有着极其重要的应用价值(红外对抗、激光制导、激光手术、大气监测等).产生中远红外激光的方法包括化学激光器、气体激光器、自由电子激光器、量子级联激光器和全固态激光器等方法;其中全固态激光器具有技术成熟、调谐范围宽、光束质量好等优点,是目前产生中远红外激光的主流方法.该方法需要用到非线性变频技术对成     

红外激光对磷酸三丁酯萃取铀酰络合物的影响

激光对溶剂萃取体系的影响已有所报道.但是在TBP-HNO_3体系中红外激光能否使硝酸铀酰萃取平衡产生移动,至今尚有不同的看法.本文着重研究了TBP萃取氯化铀酰和硝酸铀酰过程中红外激光对萃取动力学的影响. 本实验用CW CO_2激光器,最大功率为25瓦,通过锗片分光可调节激光输出功率,由激光器内的压电陶瓷使其波长稳定在P(20)支线,频率为944厘米~(-1).另外还使用了CW CO激光器,最大功率为10瓦左右,支线频率     

染料激光器及其应用

染料激光器的历史和特点早在染料激光器问世前,人们已发现了数百种激光材料,它们有一个共同的特点,即发射波长是固定不变的。这个特点在一定程度上限制了激光器的应用范围,为此人们希望能找到一类可以改变发射波长的激光材料。     

硬X射线自由电子激光：揭示微观世界的奥秘

<正>自从1960年美国物理学家西奥多·梅曼（Theodore H.Maiman）发明世界上第一台红宝石激光器以来,激光被广泛应用在材料、物理、生物以及化学等领域的研究,并且已经深入到了生活的方方面面。例如,我们现在的互联网就是使用特定波段的激光在光纤中以光速传递信息。此外,自动驾驶中的激光雷达、手机显示屏中的量子点激光、虚拟现实（VR）中的全息投影以及美国正在进行的“星链”系统都依赖激光。目前激光器通过使用不同的激光材料以及光学非线性效应覆盖了紫、红外甚至太赫兹波段,但对于物质内部结构的探测以及微纳加工层面来说则需要使用更短的波长。     

掺Yb3+大模场光子晶体光纤激光器获210 W输出

利用掺Yb³⁺双包层大模场光子晶体光纤(LMA PCF)构建激光器, 实现了中心波长为1.05 μm的210 W高功率连续激光输出. 使用光纤的长度为2 m, 其每米产生的激光高达105 W. PCF由中心波长为976 nm的半导体激光器双端抽运. 该光纤激光器的斜率效率为76%, 光束质量平方因子M²在x和y轴上分别测得为1.06和1.08. 在高功率激光输出情况下无任何热光损伤发生.     

激光打卫星和“补天”

最近,美国国务部正式宣布进行"激光打卫星"实验。用于实验的激光器装设在美国新墨西哥州沙漠中的白沙导弹发射基地。这种激光器为一种大功率中红外化学激光器,能产生数百万瓦特、宽达183厘米的激光光束,而美国军方称其为"奇迹"。按照计划,若天气晴朗,中红外激光器将向太空首先发出持续时间短干1秒的脉冲,以测     

平均功率最大的紫外准分子激光器

准分子激光器是最近才开始被广为研究的一种激光器。它使用一种电子处于激发态时才存在的化合物。例如,KrF 在基态时不形成分子,在激发态时才形成分子。这类激光的主要特征是功率大、效率高、波长短(175～350毫微米的紫外区)。例如 KrF 准分子激光器的功率达1.9×10~9瓦,效率为1%,波长是248毫微米。     

红外激光光化学

多种多样激光器在市场上的问世,刺激了光化学工作的迅速发展。现代科技水平激光器的时间特性、波长的可调谐性、高功率以及可达到的光谱范围使人们能进行从前不可能做的光化学研究。此外,由于激光技术的进步,光化学研究的一些新领域已得到发展。红外激光光化学就是这样一个领域。近几年来,红外激光辐照多种分子已被用来分离同位素、增快化学反应的速率、实现激光引发的均相光解以     

蓝色光半导体激光器

IBM公司的研究人员研制出了创以10％效率记录的一台发蓝色光的半导体激光器。普通的蓝色光气体激光器一般只能把低于0.1％的电输入功率转变成蓝光。目前应用中的半导体激光器体积小、效率高,其输出直接随输入电流变化,因此便于控制。这些优点使它们在激光打印机上和光导纤维通迅方面得到应用。 IBM公司采用了一种新方法,把红外光通入一种称为铌酸钾的特殊晶体,通过铌酸钾的光其频率得到加倍,结果缩短了普通半导体激光器的波长。这个过程称之谓“谐波振荡”。用这种方法,波长为856毫微     

加速粒子在激光技术中的应用

当前,激光技术应用十分广泛,它几乎已渗透到各个领城中去.但随着应用的日益扩大,人们对激光器提出了更高的要求,希望能出现波长范围很宽、又连续可调的高功率激光器.而将加速粒子应用于激光技术中,就能比较满意地解决这些问题. 加速器是一种用人工方法对带电粒子如电子、质子和离子等进行加速以提高其能量的装置.加速粒子     

掺Nd3+双包层光纤的泵浦波长及其光谱特性的研究

掺Nd~(3 )双包层光纤是近年来研制出的一种新型光纤,跟单包层光纤相比,它具有数值孔径大、接收面积大等优点,能直接用大功率半导体阵列激光器泵浦,而且机械调整方便。掺Nd~(3 )双包层光纤可以用来做大功率光纤激光器、高增益的光纤放大器和高功率的放大自发辐射源,在光纤通信、传感、医疗等领域具重要的应用前景。国外一些掺Nd~(3 )双包层光纤的研究工作,并未对半导体阵列激光泵浦波长进行仔细分析,大多采用808nm左右半导体阵列激光器泵浦。不同的光纤器件为了获得最佳的泵浦效率,要选择不同的泵浦波长。本文利用钛宝石激光器波长的宽调谐特性,对国产掺Nd~(3 )双包层光纤的泵浦波长和光谱特性进行了研究,发现907和1080nm光发射的最佳泵浦波长分别为833和835nm。若用808nm波长的激光泵浦,会产生很强的激发态吸收,因此在红外波段的光发射的效率较低,但这对上转换的光发射却很有利。同时,还发现用532 nm波长激光泵浦时,由于光纤外包层的光化学反应,580nm处的荧光峰强度随时间衰减。研究掺Nd~(3 )双包层光纤的泵浦波长及其光谱特性,对双包层光纤及其器件的设计和研制有重要的实际意义。     

除红宝石激光外的其他激光

<正>通过改换激发材料,科学家能造出以不同波长发射的激光器,案例如下所示。固态激光:第一台红宝石激光是固态激光器的例子。此时,红宝石晶体发射的是694纳米的红光波长。固态激光器如今经常以玻璃或水晶制作,后者还要掺杂一些稀有元素。其中有一种是用掺钕的钇铝石榴石晶体制作,能发射1064纳米波长的红外光。     

基于转角系统的可重构相干纳米激光阵列

<正>自1960年7月梅曼发明第一台激光器以来,追求高性能和微型化的激光从未停止,特别是半导体激光,已成为信息技术的核心器件之一^[1,2].微型化激光的相关研究始于20世纪90年代,研究人员发现,激光尺寸越小,其自发辐射速率越快且耦合因子越大,故调制速率更快且阈值更低^[3].因此,追求体积小、速度快、功耗低的微型激光一直是激光领域的研究热点之一. 21世纪初,研究人员陆续发明了纳米线激光、微盘激光和光子晶体缺陷态激光,这些微型化激光的特征尺寸约为一个真空波长^[4～6]; 2009年创造的等离激元纳米激光则又将其特征尺寸下降了一个数量级,仅为真空波长的1/10^[7].     

世界上第一台能发射可见光的固体激光器

日本Matushita电器公司声称已研制成世界上第一台能发射可见光的固体激光器。这可能意味着可大大增加激光盘可储存的数据量(为现今的4倍),亦将开创一系列的可能应用,如平荧屏彩色电视(用激光器代替阴极射线管)。     

“LiF:F_2~-色心激光材料”通过成果鉴定

研究色心激光材料是光学晶体材料研究中的一项重要课题,鉴于色心材料制成的激光器具有在0.8～3.3μm波长的红外波谱段连续可调谐、线宽度窄、分辨率高等优点,比其他激光器更适用于时间可辨的高分辨原子和分子红外光谱学及多光子激发等许多方面,从而十分引人注目。     

激光化学沉积

引言激光化学沉积是激光化学用于固体电子学研究的一种方法,将一定波长和功率的激光束聚焦在基片上,基片置于金属有机化合物或其他一些有机和无机化合物的气体中,使该气体分解出原子沉积在基片上,此法可用于半导体的局部掺杂、欧姆接触和光刻     

自锁模钛宝石激光器中的脉冲压缩

自锁模钛宝石激光器1991年问世以来,已取得了巨大的进展。由于其激光频谱范围宽,能够产生短的脉冲,输出功率高和工作稳定等优点而受到人们的青睐,获得广泛应用。我们在1994年自行研制的自锁模钛宝石激光器获得50fs的基础上,经过改进,由此激光器获得了19fs的激光脉冲。本文将介绍这一激光器中脉冲压缩的实验研究。 1 实验 钛宝石激光器能够自锁模产生超短脉冲的原理是利用钛宝石激光晶体中的光克尔(Kerr)效应产生自聚焦与自相位调制(SPM),使激光工作频谱展宽。由激光锁模原理可知,工作频谱△v越宽,能得到的锁模脉冲宽度△t便越窄。然而,工作频率越宽,激光器腔内元件引起的群速度色散(GVD)又会使脉冲增宽,限制了脉冲的进一步压缩。为此,人们在腔内装置了群速度补偿棱镜对,使其能产生短的脉冲。由上述可知,要使钛宝石激光器产生短脉     

用石墨作阴极的大面积电子枪及其在高平均功率准分子激光中的应用

准分子激光由于其光子能量高、波长短以及高的平均功率和峰值功率,在科学研究和工业制造中得到了迅速发展和应用。在科学研究方面包括了染料激光激励、光化学、多光子过程等,在工业应用方面有同位素分离、激光退火、化学蒸汽淀积、打记号、光化学打孔、光刻以及激     

室温CO激光器的复合光栅腔选支

一、引言低温、流动型放电或化学CO激光器在波长4.8—6.5μm间有极丰富的跃迁谱线。它在激光光谱学、激光化学、同位素分离、污染检测及光泵激光器等方面将有广泛应用。但对室温密封器件,增益大大下降,采用通常光栅选支办法,因光栅反射率不高,能选出的谱线不多,例如