用染料激光增益增强弱增益拉曼模式的受激拉曼散射的经典理论

 建立了用染料激光增益增强弱拉曼模式的受激拉曼散射(SRS)的经典理论,详细给出了拉曼增益g_R,染料激光增益g_D和总损耗α的表达式,并在其推导过程中对经典理论作了修正,最后得到了激光增益和受激拉曼增益可以共同使SRS强度的指数部分快速增长的结果,可以很好地解释观察到的实验现象,并为其提供理论依据.     

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.     

惰性气体对受激拉曼散射的影响

利用Nd:YAG三倍频(355nm)激光泵浦充有D2,D2 Ar和D2 He等气体的拉曼池,通过测量斯托克斯光的能量转化率,稳定性和发散角,得出惰性气体的加入对它们的影响。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

消逝波激励及增益耦合光纤三色激光辐射

将石英光纤浸入低折射率的染料溶液中,泵浦光沿光纤轴向耦合进入光纤并以全反射方式沿光纤轴向传播,泵浦光的消逝波激励染料分子产生增益.由于增益区域与回音壁模式的消逝场区域在空间很好的重叠,因此显著地提高了泵浦效率,增加了沿光纤轴向的增益长度.将一根直径为265μm的石英光纤浸入三段激光染料溶液中,在622～632,504～518和427～434nm的3个波长范围内同时获得回音壁模式的激光辐射.在消逝波激励及增益耦合方式下,实现了同一根光纤中红绿蓝三色的回音壁模式激光辐射,由此形成一种新型的三色回音壁模式光纤激光器.本文同时从实验和理论方面讨论了回音壁模式激光沿光纤轴向的产生长度随泵浦能量变化的关系.     

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.     

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。     

SRS、SBS效应对双向光纤通信系统中光信号功率的衰减

对双向密集波分复用光纤通信系统中的ＳＢＳ（受激布里渊散射）,ＳＲＳ（受激喇曼散射）的联合作用进行了研究,从理论上给出了ＳＢＳ,ＳＲＳ效应共同作用下小信号功率的衰减公式,定量分析了目前研究中的相干光通信系统和ＨＤ－ＷＤＭ系统中由ＳＢＳ,ＳＲＳ效应产生的非线性功率衰减、研究结果表明,在考虑ＳＲＳ作用的同时,必须考虑ＳＢＳ的作用。     

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。     

ZnTe纳米粉的共振Raman散射研究

用Zn粉和Te粉为源材料,利用水热法在不同条件下制备了ZnTe纳米粉.用X射线衍射仪、透射电子显微镜和显微Raman光谱仪对ZnTe纳米粉进行了表征.X射线衍射谱表明制备的纳米ZnTe具有闪锌矿结构.透射电子显微镜给出在100℃,120℃和160℃时生长2h的ZnTe颗粒的平均大小分别为67 nm,89 nm和120 ...     

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.     

受激拉曼散射效应对巩稼民模型中密集波分信道功率转移影响分析

受激拉曼散射（SRS）效应对密集波分复用光通信系统作用明显．采用巩稼民模型仿真得到不同传输距离下各波分信道相对功率的转移情况．结合必要的公式推导及与实际数据的比对结果得出了随着波长的依次增加,各信道间相对功率呈线性增长的结论．相关性计算分析测试验证了这一结论,为后续光通信里非线性研究提供参考．     

影响消逝场空间分布的有关因素探讨

用几何光学和波动光学相结合推导了消逝波有效穿透深度的理论计算公式．以此分析并讨论了影响消逝波有效穿透深度的有关因素,得出了消逝场空间分布的有关规律．为消逝波的应用和研究提供了一定的理论依据,也可作为光学教学中关于非均匀波特性描述的补充内容．     

用拉曼散射方法测量激光强度的径向分布

介绍一种测量激光强度径向分布的新方法。采用这种方法，可以方便地对现场应用中激光强度的径向分布作快速监测。并得到了ＴＥＭ００及ＴＥＭ０１激光横模的测量结果，分析和讨论了这种新方法的特点。     

双原子分子转动喇曼散射截面的研究

利用群论方法对双原子分子的转动喇曼散射截面进行了研究,计算了转动喇曼散射的跃迁矩阵元,并且给出了N2和O2分子的转动喇曼散射的截面,计算结果与实验较好符合。