中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥,230031
碘激光波长处在大气微窗口,水汽分子的吸收是碘激光在大气中传输时衰减的主要原因。利用HITRAN数据库,计算了碘激光波长模式的大气衰减情况。利用高分辨率光谱实验系统,获得了1.315 μm附近的谱线参量。在我国,由南向北,由夏到冬,水汽浓度逐渐减少,水汽分子的吸收率递减。碘激光有6条超精细谱线,单一最强线频率的碘激光的大气分子吸收比多谱线的碘激光小,更有利于大气传输。在中纬度夏季,单一最强线垂直向上全程的大气分子吸收率与多谱线碘激光水平传输1 km相当,为9.0 %。碘激光垂直向上传输比海平面水平传输受大气影响小。
大气光学 碘激光 激光大气传输 水汽分子吸收光谱
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所,国家863计划大气光学重点实验室,安徽 合肥,230031
2 中国科学院安徽光学精
大气中的水汽对DF激光主要强线的吸收相对较小,而HF激光的大多数谱线受水汽和CO2分子等的吸收较大.利用较新的HITRAN96数据库和我国不同地区的气象资料,采用逐线积分法计算了HF/DF 激光的大气衰减情况.所选的谱线中,在合肥地区(年平均), HF的水汽吸收系数最大值可达到10km-1的数量级,二氧化碳吸收系数最大可达10-4～10-3km-1量级,P2(8)线吸收最弱;DF激光水汽吸收系数最大值可达到10-1km-1,比HF低2个量级,且随高度衰减很快,10km处就到10-5～10-4km-1量级,P2(8)线吸收最弱.在我国,由南向北,由夏季到冬季,水汽浓度减少,大气对HF/DF激光的吸收率也相应地递减.
HF/DF激光 激光大气传输 吸收系数 吸收率 HF/DF laser Atmospheric transmission Absorption coefficient Absorptivity
中国科学院安徽光学精密机械研究所,国家八六三计划大气光学重点实验室,安徽 合肥,230031
利用可调谐激光长程吸收光谱测量系统,记录到1.315μm附近高气压(80kPa和40kPa)CO2的高分辨率吸收光谱,拟合分析获得谱线参数,结果与HITRAN 2k的数据基本一致.用程差法测量了绝对吸收,氧碘激光频率(7 603.138 5cm-1)的总吸收截面为(0.23～0.29)×10-24cm2.仅计算谱线吸收的吸收截面为0.18×10-24cm2.在1.315μm波段CO2存在连续吸收,吸收截面为(0.05～0.11)×10-24cm2.还讨论了测量误差问题.
吸收光谱的测量 CO2的高分辨率吸收光谱 大气分子吸收光谱 Measurement of absorption spectra High-resolution absorption spectra of CO2 Atmospheric molecular absorption spectroscopy
中国科学院安徽光学精密机械研究所国家863计划大气光学重点实验室, 合肥 230031
用窄线宽、脉冲可调谐光参量振荡器(ΟΡΟ)作光源,使用光程长达1097 m的怀特池, 采用单探测器分时复 用的探测方法,首次在吸收池中精确测量了实际大气中1.315 μm波长附近高分辨率吸收光谱, 实验验证了实际大 气中水气是该波段的主要吸收气体；得到了实际大气中吸收分子在氧碘激光波长(7603.14 cm-1)处的吸收截面为 (1.05±0.09)×10^{-24} cm2(标准大气条件下)以及在该波段主要吸收谱线的参数。并计算了在氧碘激光波长附近 大气分子的吸收截面。
高分辨率光谱 大气吸收 怀特池
中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥,230031
用脉冲可调谐光参量振荡器作光源,使用光程长达1 km的8m长吸收池,采用分时复用的单探测器探测方法,组成测量系统,测量了一系列高分辨率的模拟和实际大气的吸收光谱.系统的灵敏度为0.5×10-6 cm-1??,分辨率为0.02 cm-1.1.315 μm附近实际大气的吸收光谱与HITRAN96模拟结果比较,强线符合得很好.水汽光谱的大多数强线的分子线强度相对误差在10%以下.
大气吸收光谱 光谱测量方法 高分辨率光谱
中国科学院安徽光学精密机械研究所国家863计划大气光学重点实验室,合肥,230031
在仪器函数和吸收线型已知的情况下,提出了一种非线性拟合退卷积法,用于提高气体吸收测量的光谱分辨率.数值模拟和实际应用都表明:该方法用于室内气体吸收光谱的测量,在保持吸收线型不变的情况下,可以显著地提高测量的光谱分辨率,降低测量噪声.将该方法用于怀特池中模拟大气吸收光谱测量,减小了激光线宽对测量结果的影响,获得了比较理想的结果.
非线性拟合退卷积 气体吸收光谱 光谱分辨率提高
中国科学院安徽光学精密机械研究所,国家八六三计划大气光学重点实验室,安徽,合肥,230031
用窄线宽、脉冲可调谐光参量振荡器(OPO)作光源,使用光程长达1 097m的怀特池,采用单探测器分时复用的探测方法,首次在吸收池中精确测量了实际大气中1.315μm波长附近高分辨率吸收光谱,实验验证了实际大气中水汽是该波段的主要吸收气体;得到了实际大气中吸收分子在氧碘激光波长(7 603.14cm -1 )处的吸收截面为(1.05±0.09)×10 -24 cm2(标准大气条件下)以及在该波段主要吸收谱线的参数,包括吸收线的位置、线强度、压力加宽半宽度等.利用实测的线参数计算了在氧碘激光波长附近大气分子的吸收截面,发现吸收最小的波长分别位于7 603.31和7 603.93cm -1 ,其值约为(8 9±0.8)×10 -25 cm2,比氧碘激光波长处的吸收截面约小15%.
高分辨率光谱 大气吸收 怀特池 high-resolution spectroscopy atmospheric absorption OPO OPO White cell
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学研究室,合肥,230031
本文用我们自己研制的光谱测量系统测量了常温下的SO2在250～330nm波段和NO2在280～600nm波段的吸收截面，波长分辨率优于0.1nm。该测量结果可适用于传统低光谱分辨率仪器遥感大气污染气体含量，也可为激光差分吸收测量或激光雷达测量污染气体含量提供参考。
吸收截面 UV光谱 可见光谱 absorption coefficient SO2 SO2 NO2 NO2 UV spectra
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
测试了Tm:YAG晶体的室温吸收光谱和荧光光谱，计算了各吸收谱线的振子强度，并根据Judd-Ofelt理论计算了Tm:YAG晶体的荧光跃迁截面和荧光寿命。用红宝石激光泵浦时，获得了波长2.01 μm、能量40 mJ的激光脉冲。
Tm:YAG晶体 光谱 激光
报道闪光灯泵浦掺铬氟化铝锶锂(Cr:LiSAF可调谐激光的实验结果。调谐范围为786～934 nm，最大输出能量为420 mJ，斜率效率为1.26%。对实验结果进行了讨论。
Cr:LiSAF激光器 宽调谐
