用冷原子驾驭光

(续上期 )测量我们的超慢光的速度相对容易一些。我们用耦合光从侧面照射原子云团 ,并沿长轴把探测光脉冲射入原子云团 ,然后只是坐在原子云团后面等待光脉冲的出现 ,用光电倍增管探测光脉冲的到达时间。为得知光脉冲的速度 ,我们随后需要做的全部事情就是测量原子云团的长度 ,我们利用第三束激光———成像光束来完成这项工作。成像光束与耦合光和探测光成直角、垂直地穿过原子云团。原子会在成像光束中产生一个“吸收暗斑” ,我们用照像机对原子云团快速拍照可记录下该暗斑 ,进而可测量原子云团的大小。把光脉冲停住我们已经知道如何让光…     

应用热透镜量热法测量激光染料的绝对荧光量子效率

1964年Gordon等首次发现的激光热透镜效应是由于激光高斯光束(TEM_∞模)照射液体样品造成折射率梯度而发生的现象。置于光路中液体样品吸热形成了一个“液体透镜”,并促使光束发散。通过测量远场中心光强的衰减来确定光束发散的程度,它又灵敏地依赖于试样的吸光度。     

激光等离子体电子密度测量的新方法

等离子体电子密度的测量是激光等离子体诊断中的基本问题,对激光核聚变和X射线激光等研究领域都很重要.特别在X射线激光研究中,由于电子密度的大小对X射线激光增益有很大影响,所以显得尤为重要.已有的测量方法有斯塔克展宽法等.这里,我们提出一种通过谱线强度测量电子密度的新方法.这可以弥补斯塔克展宽法在电子低密度区失效的不足,而且通过选择不同的元素作为测量对象,可以测量不同密度区域的电子密度.     

用双光子荧光法测量聚焦激光光束的瑞利长度

自从在CaF_2:Eu~(2 )晶体中观察到双光子荧光现象以来,人们用激光器测量了不同染料的双光子吸收截面。最近,本文作者与C.Y.She又用比较荧光法测量了一系列通用激光染料的双光子吸收截面。在用比较荧光法测量染料的双光子吸收截面时,需要准确知道经聚焦后激光光束的瑞利长度。通常,直接测量瑞利长度的方法是通过测量聚焦激光光束的斑点尺寸W_0,并由公式     

周期性微结构的纳秒激光四光束干涉烧蚀研究

多光束干涉是一种快速制备大面积周期性微纳结构的简易方法.本文基于四光束干涉烧蚀技术,利用纳秒激光在硫化锌衬底上无掩模烧蚀制备大面积的结构阵列;并详细研究了结构形貌随曝光时间的演化规律;利用四光束干涉理论,重点研究了四光束干涉时角度误差引起的相移对于结构类型的影响;结合我们近几年的研究工作,讨论多光束干涉烧蚀面临的挑战及展望.     

最短的激光脉冲

贝尔电话公司实验室的激光专家申克(Shank)等得到了持续时间约为30×10~(-16)秒的超短激光脉冲。它仅为申克、福克(Fork)和格里恩(Greene)去年取得的刨纪录的短脉冲的1/3左右。这种脉冲不但持续时间短,光束长度也只有约9微米,一共14个波长。     

众望所归:引力波探测摘得诺贝尔物理学奖

<正>雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩因他们在激光干涉引力波天文台探测"时空涟漪"的贡献分享了2017年诺贝尔物理学奖。三位物理学家因在引力波的首次直接探测中做出了决定性贡献,摘得2017年诺贝尔物理学奖。美国麻省理工学院的雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、加州理工学院的巴里·巴里什(Barry Barish)和基普·索恩(Kip Thorne)因他们在位于美国的激光干涉     

高功率、高光束质量半导体激光器研究进展

半导体激光器拥有效率高、体积小、重量轻、寿命长、波长丰富和可直接电驱动等诸多优点,同时由于受到光束质量限制,难以直接进行应用.如何提升高功率半导体激光器的光束质量一直以来都是国内外研究热点.本文主要面向工业加工及国防等领域对高功率、高光束质量半导体激光器的应用需求,从半导体激光单元技术和合束技术两方面的研究进展进行了论述.首先分析了激光单元结构与激光侧向、横向和纵向模式的关系,总结了国际上控制模式特性的一些典型结构;然后介绍了当前国际上高功率、高光束质量半导体激光合束技术及光源发展现状,并分析讨论了各种激光合束技术特点及发展趋势;最后展望了高功率、高光束质量半导体激光器的发展前景.     

Fe3C(001)晶面共价电子密度的计算

文献[1,2]给出了Fe-C合金中奥氏体、马氏体(原子排列较密集的)晶面平均共价电子密度(简称电子密度)的计算方法,并以此讨论了奥氏体(111)与马氏体(110)异相界面处-的电子密度。本文以Fe-C合金中另一重要的相渗碳体(Fe_3C)(001)面为研究对象,给出同时穿过几层原子的(原子排列较疏的)晶面电子密度的计算方法,并应用奥氏体(225)等晶面,讨论渗碳体(001)和铁素体(112)、渗碳体(001)和奥氏体(225)等界面电子密度的连续性。     

科技传真

宇航员从太空探测大气电离层 对大气电离层进行探测试验是目前在和平号上工作的俄罗斯宇航员阿法纳西耶夫、阿夫杰耶夫和法国宇航员恩耶尔最为重要的太空考察项目之一。电离层又称“电离圈”,是高空大气内具有电离现象的气层。在太阳光(主要是紫外线)的照射下,高空气体分子电离为正离子和自由电子后,大气内便形成了电子密度随高度而异的气层。50千米高度以上的大气电离     

单光子探测用于光子统计测量的研究

实验研究了通过记录每一个光子事件直接测量微弱脉冲激光(平均光子数n≈0.1,脉冲持续时间10ns)的Mandel参数.在基于Hanbury-Brown-Twiss探测结构,取样时间内每个单光子计数器最多探测到一个光子的情况下,测量发现低于阈值电流工作的二极管激光呈Super-Poisson统计分布.另外验证了工作于远高于阈值电流的二极管激光(强度噪声主要为散粒噪声)的Poisson分布相干态的Mandel参数QC约为-n/2.在测量误差内,实验结果与理论分析一致.     

科学和体育一样,场外工作同样重要

正2019年2月14日,美国国家科学基金会以及英国研究和创新中心高调公布了一项总金额为3 000万美元的项目,旨在将激光干涉引力波天文台(LIGO)探测天线的灵敏度提高1倍。2016年,LIGO因探测到黑洞相撞发出的时空涟漪(引力波)而震惊世界。就在前一天,美国宇航局(NASA)     

氦氖混合气体受激光发射器

本文报导一个氨氖混合气体受激光发射器的实驗結果。这种类型受激光发射器的工作原理,見文献[1—3]。我們的实驗得到肯定的結果:已观察到相干光振盪現象,輸出光功率达0.5毫瓦,波长6328(?),受激光发射光束的夹角小于3×10~(-3)弧度。     

LIGO发现引力波:一个新时代的起点

2015年9月14日,激光干涉引力波天文台(LIGO)探测到来自两个恒星质量黑洞并合所产生的引力波信号GW150914。这是一个划时代的发现,正式标志着人类探索宇宙的脚步步入了一个新的纪元。本文就什么是引力波、如何探测引力波,即这次探测相关的种种细节进行了分析与讨论。     

测风用的高分辨率球面镜法布里-珀罗干涉仪

用激光Doppler雷达遥感探测大气风场是激光技术在大气探测中的一项重要应用,而精确地测定激光回波的Doppler频移是其中的关键环节之一。考虑到光在湍流大气中长距离传播后空间相干性的破坏,为了尽可能加大探测距离,我们选择了在非空间相干光入射时仍有很高的光谱分辨率和聚光能力的共焦球面法布里-珀罗干涉仪(以下简称FPS),作为测定Doppler频移的光谱分析器。     

天文学:激光聚焦

<正>通过把激光照向天空,克莱尔·马克斯让目前的——以及未来的——望远镜的性能大为改观。在晴空万里、不见月光的夜里,全球的大多数大型光学望远镜会先向天空发射一道金色的激光光束,接着再开始整晚的天文观测。克莱尔·马克斯(Claire Max)并不愿将这种天文学灯光秀归为自己的功劳,尽管激光的广泛应用正是她三十年间完善与推进激光导星运动的明证。今年1月16日,美国天文学会向她颁发了2015年度     

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。     

激光·微波·大气探测

激光自问世以来已被广泛地应用于各个领域。在气象上,激光技术多半用于大气探测。1963年,美国气象工作者成功地研制出用于大气平流层探测的激光雷达;3年以后,我国也研制出红宝石激光雷达,并且从1970年开始,利用激光技术,卓有成效地开展了精确测量云高、遥测烟雾扩散和测量大气消光系数分布等工作.用激光探测大气,必须有产生激光的装置。激光雷达,作为雷达的光学对应物,是产生激光并探测大气的重要工具。激光的优点是高亮     

单束、多束飞秒激光在CdS, SiC和GaN表面诱导一维和二维纳米周期结构

报道了单光束、双光束和三光束飞秒激光在CdS, GaN, SiC样品上诱导形成周期远小于激光波长的纳米周期结构. 研究表明, 其形成机制不同于入射光与表面散射光干涉的经典机制, 二次谐波的产生可能在其中起着重要作用; 双光束激光干涉在SiC晶体表面诱导形成二维微米-纳米复合周期结构, 干涉花样决定微米长周期结构, 长周期结构的烧蚀斑上形成了短周期的自组织纳米结构. 在上述研究基础上, 初步探索三光束干涉形成二维、三维微米-纳米复合周期结构.     

CsCl 添加剂对激光诱导土壤等离子体辐射强度的影响

为了提高激光诱导击穿光谱技术对低含量物质成分的检测能力, 实验研究了CsCl添加剂对土壤样品发射光谱的增强效应. 利用高能量钕玻璃脉冲激光烧蚀样品, 由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱, 并通过测量光谱线的强度和Stark 展宽分别计算了等离子体的电子温度和电子密度. 实验结果证明, 随着CsCl加入量的增加, 激光诱导等离子体的光谱强度、信背比、电子温度和电子密度均呈现出先增大而后减小的变化规律. 当CsCl 加入量为15%时, 等离子体辐射最强, 元素Mn, K,Fe 和Ti 的谱线强度分别比无添加剂时提高了383%, 348%, 303%和267%, 信背比分别提高了204%, 149%, 150%和142%; 而等离子体的温度和电子密度比无添加剂时分别提高了10%和13%.