强激光与粒子束
2023, 35(9): 096002
1 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
2 山西医科大学基础医学院, 山西 太原 030001
基于铯原子( 133Cs)6S1/2-6P3/2-6D5/2阶梯型原子系统,将波长为852.335 nm或852.356 nm的泵浦光与波长为917.483 nm的探测光反向布局于室温下的铯原子气室中,获得了窄线宽、高信噪比的6P3/2-6D5/2超精细能级跃迁的双共振吸收光谱。利用声光调制器建立的“标尺”,可测得激发态6D5/2超精细能级分裂结构的全部频率间隔,进而得到该态的磁偶极超精细常数Ahfs为(-4.59±0.06) MHz,电四极超精细常数Bhfs为(-0.78±0.66) MHz,这与相关文献报道的结果一致。
原子与分子物理学 超精细能级分裂 双共振吸收光谱 量子相干 窄线宽 激光与光电子学进展
2020, 57(3): 030202
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 长春 130022
研究了金纳米颗粒局域表面等离激元共振耦合效应, 并实现了砷化镓薄膜的近场发光增强.通过理论计算金纳米颗粒的吸收光谱及电场分布, 分析金属纳米颗粒形貌尺寸的改变对等离激元共振频率调控及局域场增强效果的影响, 模拟半径为50 nm的金颗粒并实现了35倍近场增强效果.通过对双球型的模拟, 分析了一种金纳米颗粒增强GaAs的积极方式, 即密集颗粒之间的近场耦合形成的“hotspots”.此外, 研究了不同溅射时间及快速退火对金纳米颗粒吸收特性的影响, 发现金纳米颗粒吸收峰位主要位于560~680 nm波段, 而且随着溅射时间的增加发生红移现象.经过快速退火处理后, 金纳米颗粒吸收峰位蓝移到510~550 nm波段, 形成与532 nm激发波长相匹配的共振吸收峰.最后, 实现砷化镓薄膜9.6倍的光致发光增强.
发光增强 局域场增强 共振吸收 金纳米颗粒 光致发光 Luminescence enhancement Local field enhancement Resonance absorption Gold nanoparticle Photoluminescence
1 山西大学 化学化工学院, 山西 太原 030006
2 中国电子科技集团公司第三十三研究所 电磁防护技术山西省重点实验室, 山西 太原 030006
利用磁控溅射分层制备Ag和SiO2薄膜, 通过快速热处理, 使Ag颗粒富集在复合薄膜的表面。研究了Ag膜层厚度、退火时间、退火温度和退火方式对Ag颗粒形貌的影响,以及Ag颗粒致密度对其共振吸收的影响。结果表明: 通过控制每层Ag膜的厚度, 可有效控制Ag颗粒形貌。当每层金属为2 nm、退火温度为500 ℃时, 形成的颗粒粒径大小均匀且致密度较高。通过间断退火可有效降低Ag颗粒的粒径。发现Ag颗粒表面等离子共振吸收并没有随颗粒粒径的减小而明显降低, 甚至提高。这和以往的报道不同。通过深入研究金属颗粒表面等离子体产生机理, 发现其表面等离子共振吸收增强的原因是致密度较高的颗粒表面能级与费米能级差值较大, Ag颗粒内部的电子向颗粒表面迁移越多, 形成新的费米能级E′F的电子数就越多, 表面等离子共振吸收就越强。最终得出了金属颗粒共振吸收不单纯依赖于金属粒径、和颗粒的致密度也有很大关系的结论。
颗粒致密度 表面等离子体 退火 费米能级 共振吸收 particle density surface plasma thermal treatment Femi level resonance absorption
西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室, 陕西 西安 710072
尺寸为光波长量级的微纳结构材料与电磁波的相互作用，使得其具有许多特殊的光学性能，金属电介质金属微纳结构具有电磁波完美吸收特性。基于S参数法，研究十字阵列光吸收材料在红外波段的光学特性参数，分析其谐振吸收机理及光学特性参数调谐性。研究结果表明，十字阵列单元尺寸对其等效光学参数具有调谐作用；当材料表面与入射介质之间满足阻抗匹配条件，以及等效折射率系数虚部值足够大时，可以有效提高其吸收率；经过结构优化的十字阵列光吸收材料在红外波段具有大于95%的吸收率，实验样件测试结果大于80%。十字结构臂长和电介质层厚度决定吸收谱特性，而十字结构臂宽仅仅影响吸收谱峰值大小。十字阵列光吸收材料在红外波段的完美吸收及光谱调谐性特点，使其可用于红外探测和光谱成像等领域。
光学器件 完美吸收材料 散射参数 红外探测 谐振吸收
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 西南科技大学 极端条件物质特性实验室, 四川 绵阳 621010
以乳液聚合法制备的平均粒径1.2～1.5 μm单分散聚苯乙烯(PS)微球为核, 经过超声敏化、化学镀、还原等过程制备了PS/Ag核壳结构复合微球。采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、紫外可见光谱对其形貌、物相、结构与光学性质进行了表征与分析。结果表明: PS/Ag复合微球粒径相对均一; 通过多次敏化、控制二次银氨溶液浓度(0.002～0.006 mol/L), 可实现对纳米银壳层厚度的调控; 纳米银壳层沉积生长过程中, 随着PS微球表面银粒子的增多、增大, 复合微球的光学等离子体共振吸收峰产生显著的展宽与红移。
核壳微球 聚苯乙烯微球 纳米银 等离子共振吸收 core shell particle polystyrene microspheres silver nanoparticle plasmon resonance absorption 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2335
1 成都医学院 物理教研室,成都 610083
2 辽宁医学院 物理教研室,辽宁 锦州 121000
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
在超强脉冲激光与固体靶相互作用中,利用光学CCD相机和光学多道分析仪,分别在固体薄膜靶背表面法线方向测量了渡越辐射(TR)积分成像图案和光谱。测量结果显示:TR空间分布图案呈圆环状,而辐射区域有发散角和光强分布;TR光谱在800 nm附近出现尖峰,是激光的基频波,这一现象归因于超热电子束在输运的过程中产生的微束团而引起的相干渡越辐射;如果考虑超热电子的产生和加热机制,共振吸收和真空加热对超热电子都有贡献,其中占主导地位的加热机制则是共振吸收对电子的加热。
超强脉冲激光 渡越辐射 相干渡越辐射 共振吸收 ulintencity pulse laser transition radiation coherent transition radiation resonance absorption
1 西北师范大学物理与电子工程学院,兰州 730070
2 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州 730000
3 兰州大学化学化工学院,兰州 730000
4 名古屋大学工学部结晶材料科学系,日本 名古屋 464-8603
研究了Ag-AAO纳米有序阵列复合结构的等离子共振吸收特性。结果显示,Ag表面等离子共振吸收峰位于λ=352～377 nm范围内,且可通过控制Ag纳米粒子的长径比使其吸收特性发生改变。若长径比增加,吸收峰位蓝移,强度增大,峰形变锐;反之,若长径比减少,吸收峰位红移,强度减弱,峰形逐渐宽化; 运用麦克斯韦加尼特(M-G)理论模拟的计算结果与实验规律基本相符,并较好地阐释了Ag表面等离子共振吸收峰的频移与其纳米粒子长径比之间的一些依赖关系。
光学材料 多孔阳极氧化铝 纳米有序阵列 等离子共振吸收
北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室, 北京 100875
提出了一种基于分子共振吸收滤波技术的水中布里渊散射频移的探测方法边缘探测方法。利用碘分子在水中的布里渊散射光谱范围内的两个对称的吸收峰,可以对光在水中的布里渊散射频移实现高精度的实时测量。对这一方法的原理进行了分析,给出了可用于实际测量的探测系统,并给出了用此系统得到的实验测量结果。还分析了测量系统的固有误差及测量灵敏度。结果表明,这一新方法与常规探测方法(如扫描干涉仪法)相比,具有实时性好、灵敏度高、测量精度高等突出的优点。
物理光学 光散射 布里渊散射 边缘探测 分子共振吸收滤波
