宽带准分子激光器的调谐特性

宽带可调谐准分子激光源,是电子束泵浦的双原子和三原子稀有气体卤化物通过束缚-自由跃迁产生的.最近,已在XeF(C→A)、Xe_2Cl和Kr_2F三种激活介质的准分子激光器中观察到了激光作用.本文在介绍了它的发展情况之后,着重介绍了纵向电子束泵浦的XeF(C→A)准分子激光器.利用这种激光器可获得从455毫微米到529毫微米的宽带可调谐范围,以及1毫微米的频谱线宽.最后,本文还报道了Xe_2Cl激光器的实验情况.     

激光技术简介(—)

激光是六十年代初兴起的一门新的科学技术。它的出现,标志着人们对光的控制和利用有了新的飞跃,引起世界各国的重视,在短短十四、五年内,迅速广泛地应用到了许多科学技术领域中。激光具有的特性,为军事技术、生产建设和科学实验的许多方面的发展提供了一系列的途径。激光具有的特性是: 1.很高的方向性。普通光源发出的光是向四面八方均匀地发散的,而激光具有很高的方向性。它是沿着一定方向发光的,光束的发散角很小,一般可达毫弧度(10~(-3)弧度)的数量级,比最好的探照灯的发散角还要小几百倍。 2.很好的单色性。普通光源发出的光,波长分布很宽,如可见光含有从0.40～0.76微米的波长。太阳光的白光在分光镜下可分成红、橙、黄、绿、青、兰、紫七色以及其它的辐射波长,这种光称为非单色光。而激光波长范围很窄,一般小于几个埃(1微米=10~(-4)厘米,1埃=10~(-8)厘米,平时用Α作埃的标记)。所以,激光单色性很好。 3.很好的相干性。在普通光源中,各发光中心是相互独立的,相互之间根本上没有相     

紫外和可见区十六条新氯、氧离子激光的获得和研究

我们采用轴向脉冲放电激励,分别以氯化氢和氧气为工作物质,获得十六条新离子激光谱线。所得激光全是余辉复合激光。实验表明:在放电回路中串联一定数值的电感以改变峰值电流和加宽放电脉宽的技术对探索较低电离重态的新激光谱线有一定成效。工作物质氯化氢中加入适量的氩对可见区氯离子激光谱线有明显影响,且出现较多的新激光谱线。测量结果得出:波长为394.29毫微米的新氯紫外激光谱线为氯紫外区中最强的激光谱线,输出能量超过已知激光谱线372.04毫微米。且发现已知激光谱线Cl Ⅲ 263.27毫微米具有很高的增益。本文着重对有关实验现象和结果作出解释和分析。     

常用多层反射膜的反射率与入射角的关系

本文计算了中心波长为6328埃(Z_nS-MgF_2)、6943埃和1.06微米(后二者均用ZrO_2-SiO_2)的多层介质反射膜对上述三种波长之反射率与入射角的关系,并用氦氖激光对三种膜片进行了测试,发现反射带较窄的ZrO_2-SiO_2高反射膜比反射带较宽的ZnS-MgF_2膜具有更为复杂的曲线。所得结果具有实用价值。     

激光诱导Cu等离子体发射光谱特性的实验研究

通过实验研究了Ar气下激光诱导Cu等离子体的空间分辨发射光谱.采用的激光能量为350 mJ/pulse,波长范围为440~540 nm.在局部热力学平衡(LTE)条件下,根据谱线的相对强度,得到了等离子体的电子温度在104K以上.研究了原子发射谱线强度、电子温度和半高全宽(FWHM)随空间、缓冲气体压力变化的规律.结果表明,在Ar气中压力分别为100 kPa和50 kPa相比,铜的原子特征谱强度降低而连续谱和氩离子谱线强度增加.同时缓冲气压的增大导致谱线展宽的增大.     

亚微米传输平均自由程的掺铒多孔铌酸锂中的3波长可见上转换荧光（英文）

制备了多孔掺铒铌酸锂材料,并研究了其3波长可见上转换荧光特性.在980 nm连续光激发下发射峰中心波长分别为660、550和450 nm.通过相干背散射法测得多孔铌酸锂的传输平均自由程在亚微米范围,这使得制备的多孔掺铒铌酸锂适用于可见光多波长上转换随机激光.     

激光杀虫——物理防治法的新尝试

1965年,加拿大就开始研究用激光(莱塞)控制害虫。目前已研究了激光辐射对8种昆虫的作用。利用高能激光可以破坏害虫的某一个或几个发育时期(卵、幼虫或若虫、蛹、成虫)。如采用具有大直径光束的轻便激光器或将10～20个小直径光束的激光器排成一排,照射一块大田作物(也可以利用飞机或直升飞机照射),就能杀死所有的害虫。应用激光器时,可以配合使用高速吹风机,以便使所有的害虫都暴露出来。波长为450～500毫微米的激光可以杀死螨类和     

10.8微米选支N_2O激光器

N_2O(氧化亚氮)分子气体激光器运转波长位在10.8微米红外区,正处于大气红外窗口.它不仅具有丰富的谱线可供选择,而且N_2O在大气中的含量极其稀少,因而,大气对N_2O激光的吸收衰减较之对CO_2激光吸收衰减要小得多(CO_2的大气含量约为330ppm).所以N_2O激光对于分子光谱分析、大气痕量监测,大气传输和激光通讯的研究以及远红外激光泵浦等方面的应用,有着广阔的前景.     

40Ar/39Ar同位素体系及其在地学上的应用

40Ar/39Ar同位素体系大体经历了3个技术阶段常规 40Ar/39Ar定年技术、40Ar/39Ar分步加热定年技术和40Ar/39Ar激光显微探针定年技术.研究表明可以通过大气中40Ar/39Ar比值随时间的变化窥探地球去气作用的时间和强度;40Ar/39Ar法不仅有助于研究岩浆冷却过程和花岗岩侵位机制等岩浆动力学的历史和壳幔演化,而且对研究热液成矿年龄也是很有效方法之一;在一定的地质条件下,沉积地层时代越老,40Ar/39Ar值越高;当今40Ar/39Ar年代法已为全球环境演变研究提供了一种强有力的工具.     

Pr~（3＋）/Yb~（3＋）共掺氟化物微米晶体的上转换荧光研究

以乙二胺四乙酸（EDTA）为络合剂,应用水热法合成了Pr3＋/Yb3＋共掺的六方相NaYF4和四方相LiYF4微米晶体.研究了晶相和电声子相互作用对Pr3＋离子荧光特性的影响.在波长为976.4nm激光的激发下,在六方相NaYF4：Yb3＋/Pr3＋和四方相LiYF4：Yb3＋/Pr3＋中分别获得了赤眼可观的上转换荧光发射.与六方相NaYF4：Yb3＋/Pr3＋微米晶体的荧光相比,源于四方相LiYF4：Yb3＋/Pr3＋微米晶体中荧光发射谱线变窄、强度变弱并发生蓝移.分析研究了荧光上转换过程、晶相结构及上转换荧光强度对Yb3＋离子浓度的依赖关系.     

全光纤掺Yb3+光纤光栅激光器及其输出特性

采用光纤光栅作为光纤激光器的谐振腔, 利用中心波长为970 nm的半导体激光器（LD）作为抽运源. 对准圆形内包层的掺Yb³⁺双包层光纤进行泵浦, 其抽运功率为11.8 W, 实现了7.5 W的单模激光输出, 输出波长为1 080 nm, 斜效率63.5%.     

基于强激光场与固体靶相互作用的等离子体光栅产生新机制研究

等离子体光栅由于不存在电磁场击穿效应,因此在强场物理研究中有着重要的应用.通过粒子(particle-in-cell, PIC)模拟的方法,利用皮秒强激光脉冲(激光场强度I的数量级约为10¹⁵W/cm²)与超临界密度固体靶(粒子数密度n≈10nc)相互作用,发现了一种等离子体数密度光栅产生的新机制.研究表明,这种新型等离子体光栅来源于强激光在固体靶中激发的等离子体波的干涉.因此只需要单束激光就可以激发产生,其持续时间可达数皮秒量级.该光栅具有纳米尺度的空间周期,相比于传统的通过两束激光在稀薄等离子体中干涉产生的激光波长尺度(微米)的等离子体光栅,这一发现对于x波段的强光操控有着潜在的应用价值.     

应用反相离子对色谱研究农用抗菌素16A-6在各类农作物中的残留量

本文采用离子配对试剂-PIC-A与甲醇作洗脱液,2orbox C_8高效柱及检出波长为262毫微米的条件下,非常良好地分离了施药后农作物经前处理后的复杂样品,如米、麦、稻叶、豆荚、稻田水、稻田土、黄瓜土及豇豆土等粮食、蔬菜中16A-6的残留量,方法的回收率在98%以上,最小检出量达0.2ppb,最高残留量为111.3ppb,平均残留量为41.8ppb.     

激光烧蚀制备纳米Si晶粒的激光能量密度阈值

在10 Pa的Ar环境气氛下,采用脉冲激光烧蚀方法在玻璃或单晶Si(111)衬底上制备了纳米Si晶薄膜. 为了确定能够形成纳米Si晶粒的激光能量密度阈值,在0.40～1.05 J/cm2内实验研究了激光能量密度对纳米Si晶粒形成的影响. 扫描电子显微镜(SEM)测量证实,随着激光能量密度的减小,所形成的纳米Si晶粒数目逐渐减少. 当激光能量密度低于0.43 J/cm2时,衬底表面不再有纳米Si晶粒形成. 从激光烧蚀动力学角度出发,对实验结果进行了定性分析.     

Cu1.81S纳米晶的空间自相位调制阈值厚度研究

激光诱导空穴相干或电子相干机制会在数毫米厚度的二维材料离散体中产生空间自相位调制(SSPM)现象.该现象能否在更小厚度实现,对其在全光调制等的应用十分关键.采用热注入法制备了硫化铜纳米晶,控制Cu与S原子比为1.81:1,调制带隙为1.75 e V.利用低频飞秒脉冲激发,观测到多波长下的SSPM现象,表征Cu_1.81S的非线性折射率n₂为10^-3cm²/W量级,并利用非局域空穴相干解释.聚焦于激发波长为800 nm (略小于带隙)的测试,逐步将离散体的厚度从10 mm降低到1 mm,并提出利用Fresnel-Kirchhoff衍射公式仿真拟合的新方法.实验和仿真模型均证明,在入射光强为25 W/cm²时,尽管Cu_1.81S具有较大的n₂,但其SSPM阈值厚度仍为5 mm左右;将入射光功率密度提高到1805 W/cm²以上或改变聚焦条件,有望实现100μm厚度的SSPM效应.该研究提出了微米尺度SSPM光路改进方案...     

紫外激光(氮分子3371埃)对水稻诱变效应试验初报

激光是一种受激跃迁辐射,具有能量高度集中、单色性和方向性好等特点。对于生物有机体,激光辐射能导致产生光效应、热效应、次生冲击波、电磁场效应等。因而,同样波段的激光与普通光对生物体所引起的效应也就不尽相同,它可能比普通光导致发生更大的突变效果。我们自1973年初开始,曾先后应用氩离子激光器的蓝绿光(波长4880埃及5145埃)和CO_2分子激光器的红外光(波长10.6微米和9.6微米)对水稻进行辐射诱变育种试验,产生了一些诱变效果和获得某些经济性状的遗传性变异(已有报导)。目前,正在进行第六代(L_6)和第四代(L_4)的继续选育工作。经过两年多的试验     

用激光做菲涅耳双棱镜实验光源的方法及优点

<正> 菲涅耳双棱镜实验是观察光的干涉现象和测定光波波长的一个经典实验.使用的单色光源仍然是钠光灯.激光是一个较理想的单色光,使用起来比钠光优越得多,但在这个实验中人们还是不敢轻易地用激光来代替钠光灯.因为在该实验中光束要通过目视仪器进入人的眼内.钠光很柔和,亮度小,对人眼无伤害,而激光的高亮度对人眼会产生严重的伤害.一个功率为1毫瓦的氦氖激光器,设激光器毛细管的戳面积为1平方毫米即:△S=1mm~2=0.01cm~2,光束的发散角为1毫弧度,即△θ=10~(-3)rad,从而光束的立     

声化学法制备纳米铁包覆的Sm_2Fe_(17)N_x磁粉

采用声化学法使金属有机化合物Fe(CO)5在273K和Ar气氛下分解,制取了纳米Fe颗粒,并成功地包覆在微米级Sm2Fe17Nx颗粒表面.HRSEM观察显示:产物包覆均匀,包覆层中粒径为10-20nm.并利用能谱对包覆产物的化学成分进行了分析.     

亚毫米波法布里-珀罗干涉仪的研制

作者采用光刻技术制成的金属栅网作为反射器构成的法布里——珀罗干涉仪,可用于100微米至1000微米波长范围的亚毫米波作波长测量.干涉仪的Q 值的实验测量结果与理论计算值在同一数最级内.以波长为336.6微米的HCN 激光器的输出谱线作参考,波长测量的精度优于0.1%.     

甲苯在不同背景气氛下的介质阻挡放电降解行为研究

采用线板式介质阻挡放电对甲苯进行降解,研究不同背景气氛(不同配比的N2/Ar和N2/O2)下甲苯的降解行为.研究发现,当氮气中加入氩气时,随着N2/Ar中Ar含量的增加,甲苯的降解率迅速升高,而且所需的电场强度大大降低.当背景气体为氩气(含微量氧)时,输入电压仅为4 kV,甲苯的降解率就可达98.1%.在N2/Ar中甲苯一部分转化为CO和CO2,其他为一些副产物,如HCN,CH4,C2H6,C12H26等.在N2/O2气氛下,氧的体积分数为2%左右时甲苯的降解效率最高,甲苯几乎完全被氧化为CO和CO2,副产物仅为O3.