光谱遥感监测是大气环境污染监测领域的一项高新技术,具有其它方法不可比拟的优点,如灵敏度高、分辨率高、多组份、实时、快速监测等.本文介绍了主要几种光谱遥感监测技术:傅氏变换红外光谱(FTIR)技术,差分光学吸收光谱(DOAS)技术,激光长程吸收技术以及差分吸收激光雷达技术(DIAL).讨论了它们的测量方式、应用范围、各自的优缺点以目前的发展状态.

本文将Gershenfeld等提出的时间平均法制备有效纯态推广到三量子位同核体系的情况,并在核磁共振模拟机上用推广后的方法制备了三量子位有效纯态,验证了此方法的可行性.

报道了采用不同腔长、不同透过率的输出镜及不同搀杂浓度的晶体时,激光二极管端面泵浦Nd:YVO4晶体1342 nm激光的输出特性.对三种不同搀杂浓度的晶体的实验结果表明,输出为基横模,在输出1W时,稳定性皆优于0.2%;搀杂浓度较高的晶体,在泵浦功率逐渐增加时更容易饱和.采用0.5%搀杂的晶体,最大获得3 W激光输出,斜效率43.7%.

利用快速傅里叶变换的方法对有限激光脉宽、有限仪器响应时间条件下的量子拍频光谱数据进行拟合,讨论了非理想实验条件对拟合结果的影响,并对224～235 nm范围内SO2分子的量子拍频数据进行了拟合与分析.发现观察到的量子拍频信号是来自SO2 C(1B2)态与基态高振动态的耦合.

本文研究了双通道光致离化系统的离化光电子能谱及原子布居相干捕获条件,结果表明,能谱及相干捕获不仅决定于离化光场的相位,而且与调制光场的相位及强度密切相关.

运用数值计算方法研究了有限维希尔伯特空间谐振子奇偶相干态的非经典特性.研究表明,在有限维情景,奇相干态不出现压缩但出现反聚束效应;偶相干态不仅出现压缩,而且出现反聚束效应.随着维数s减少,奇相干态的振幅分量起伏增大而反聚束效应加强;偶相干态的压缩强度减弱但反聚束效应加强.

本文应用J-C模型研究了在二项式光场作用下二能级原子体系内部状态间的跃迁几率和光场场熵的演化,讨论了光场参数对跃迁几率和场熵演化的影响.

用L625 355nm和532 nm双通道瑞利(Rayleigh)散射激光雷达,分别观测合肥(31.9°N/117.17°E)地区30～43km高度范围内的大气密度和温度分布.这些结果与NOAA/NMC和NASA/HALOE相邻地点的密度和温度表现了较好的一致性.一般情况下,在34～43km高度范围内激光雷达获得的大气密度与NOAA/NMC和NASA/HALOE密度的偏差大约为10%,温度差别小于2K,而34 km以下温度偏差稍大.

为了达到能完全控制光子的运动,控制光子与物质的相互作用,人们发展了光子晶体这一类新的空间介电结构,其折射率周期变化,周期为相应的光波波长.光子晶体具有光子的能带和能隙,即存在这样一些频率区域,当入射光的频率落在其中时,它被全反射,不能通过.由于它能控制光子的运动,因此在全光元器件如反射器、新型光纤、无阈值激光等方面有重要应用前景,越来越受到人们的关注.……

最近,Harris等人在铅蒸汽中用四波混频方法从233 nm激光产生186 nm相干光,光子转换效率达100%;Hau等人在超冷的钠原子中把光速降低到17 m/s.从本质上讲,它们都是利用了光在相干制备原子态中的传播效应.与此同时,我们发现了在这种系统中利用泵浦光束控制拉曼光相位的办法(JOSA,1999,16(2):209).Harris和Hau等人所研究的系统其相干制备过程是和探测过程同时发生的,他们也使用了极化率x的概念,只对制备过程和探测过程比原子态的失相时间长的情况才正确.在本工作中,我们研究了相干制备过程和探测过程分开的情况,可以对制备过程加以控制;并且放宽了相互作用宽度的限制,使其可以描述短脉冲的相互作用.……

为了获得从X射线到VUV/XUV波段的短波长激光光源,人们已经苦苦追求了三十余年,虽已取得某些进展,但至今仍然不尽人意,与可见波段的激光相比,离开实际应用还有相当长的一段路要走.目前可以产生短波长激光的手段极为有限,自由电子激光可以产生短波长激光的理论预言至今并没有实现,而高剥离等离子体产生短波长激光却因代价太高和光束质量问题而难于应用,传统的非线性光学方法虽然已在一部分短波波段产生了激光,甚至已在某些领域被应用(如光谱学),但由于它是通过低阶非线性光学效应产生,其波段通常只能限制在比60 nm更长的范围,仅覆盖VUV波段的一部分.可是,无论是基础研究还是应用技术都急需更短波长的相干光源,所以,探索和研究产生更短波长激光的途径仍然是现代光物理领域中的一个前言和热点课题.自飞秒强激光技术取得快速进展以来,强光物理的研究已经展示出其强大的生命力,而高次谐波的产生则被认为是将激光波段推向XUV和X射线最具潜力和最有希望的方法之一.……

近年来,原子光学中有两个新的发展方向特别引人注目:一个是相干原子光学,另一个是空间微结构原子光学.研究原子在空间微结构中的运动有着重要的理论意义和实用意义,特别是对超冷原子.目前人们已研究了原子在空间微结构中的衍射、导引、操控等特性,探讨了形成原子微结构图形(原子制版)、原子芯片(atom chips)、甚至原子集成的可能性.该方向的研究发展迅速,成果喜人,前景十分令人鼓舞.……

钙钛矿型氧化物薄膜由于在未来微电子学和光子学器件等领域的美好应用前景,而备受人们的注目.钙钛矿型氧化物材料众多,且具有丰富的物理特性,如:介电、铁电、铁磁、绝缘、导电、超导以及光学非线性等.然而,这些氧化物材料中氧原子的化学计量配比,对薄膜的晶体结构和物理性能有着至关重要的影响.……

光学微盘是光学微腔的一种典型结构.它以一个折射率高于周围介质的光波长尺度的微型光盘为光学谐振腔.半导体光学微盘以其相对简单的制造工艺,高品质因子Q成为微腔物理和微腔器件很好的研究对象.在光学微盘中存在高品质因子的回音壁模式,沿微盘平面向外传播.解决微盘模式的非定向性发射,使光学微盘器件走向应用,是近年来光学微腔研究的一大热门课题.……

频率上转换研究发现于四五十年代,在近十年稀土离子的频率上转换有了突飞猛进的发展,由其发展出来的应用技术也很有价值,但仍然面临着进一步提高上转换效率的任务,这也是上转换研究的核心问题.由于Yb3+离子能级结构的特殊性,它的引入既可以通过能量传递导致共掺稀土离子上转换发光的较大增强,又可能不引起较明显的荧光淬灭.因而研究Yb作为敏化中心的上转换敏化研究是有重要意义的,而把提高上转换效率与提高材料的物化性能结合起来更是上转换研究和应用的当务之急.……

飞秒激光器的出现及其实验技术的完善为人们研究飞秒时域及亚皮秒时域的超快过程提供了极为有效的工具.人们可以观察到一些极快时域中的各种超快过程,包括半导体微结构,纳米材料,有机材料,高分子以及多种生物分子和生物反应中的电荷转移,电子散射和弛豫过程.……

在许多极性固体中,电子-声子耦合影响着它的物理性质.对一般物理性质而言,电子-声子耦合的强弱事实上反映了电子有效质量的大小和电子态与晶格相互作用的方式,因而这种耦合态-极化子对物理性质的影响是巨大的.……

本文主要报道我们在强光光学开放研究实验室的45 fs/5.4 TW钛宝石激光装置上进行高次谐波实验研究的一个最新结果.……

量子干涉效应是当前量子光学研究的热点之一.基于量子干涉效应的新观象(如相干粒子数捕获(CPT)、电磁感应透明(EIT)、无反转激光(LWT)以及自发辐射修正(MSE)等引起了物理学界的广泛关注.深入研究量子干涉效应具有重要的学术意义和明显的潜在应用前景.对激光物理学、激光光谱学、原子分子物理学及相关的高技术的发展将产生深远的影响.……

无反转光放大及无反转激光一直是激光物理学研究中的重要课题,实现短波长区域的无反转光放大尤其引人注目.其中,如何实现激光上能级的非相干泵浦是待解决的难点之一.本文提出一种不要非相干泵浦而实现无反转光放大的方案,希望它在短波长无反转激光的探讨中有所帮助.……

光纤通讯具有容量大、传输速率高、中继距离长、保密性好、重量轻等特点,目前正在高速发展.为了扩大信道容量、降低成本,一个重大的课题是利用已铺设的光缆传输更多的互相独立的信号,称为"复用".……

Ag-BaO薄膜是一种金属纳米粒子埋藏于半导体介质中的薄膜,由于金属纳米粒子与介质间的相互作用,以及纳米粒子的表面效应和量子尺寸效应,使这种薄膜具有独特的光学、电学和光电转换特性.在激光脉冲作用下,它具有多光子光电发射特性,在飞秒超短激光脉冲作用下,它表现了超快时间响应的光学瞬态弛豫.这种薄膜在超快光电子器件中有很强的应用背景.……

氮化镓是制造蓝光或紫外光器件以及大功率器件最有发展前途的半导体材料之一.浅杂质(包括P型和n型的)离子注入GaN是研究GaN的主要课题之一.本文研究注碳(C)GaN经不同温度退火后的Raman和Hall效应,发现两个重要的实验事实:在适当的温度范围内,在注C GaN中存在石墨微晶;GaN中分离的C是受主.……

平面型光电子器件具有易集成的特点,所以它一直是人们感兴趣的研究课题.光弹效应光电子器件是一种适合光电子集成的新颖平面型器件结构.自70年代中期,人们就开始研制平面型Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料的光弹效应波导器件.然而由于不易控制引入半导体内的应力场分布,尤其是引入应力场分布的热稳定性差,因而这种平面型波导器件的制作技术没有得到广泛地使用.最近发现利用金属与半导体间的界面反应,或者样品在直流负偏压作用下射频溅射倔强系数大的金属薄膜于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体表面,使金属薄膜下的半导体内形成稳定的应力场分布.本文从理论上详细地研究了不同宽度WNi薄膜应变条在InGaAsP/InP双异质结构中形成的应力场分布及光弹波导结构的形成.同时从实验上证实了WNi薄膜形成的光弹波导结构对InGaAsP/InP双异质结构侧向光具有良好的限制作用.……

磷酸二氢钾(KDP)晶体是为惯性约束聚变提供短波长的必不可少的谐波转换光学元件.大气中潮气会使水溶性生长的KDP晶体光学表面受潮发雾、降低光束的透过率、破坏光束的质量.用玻璃树脂制备KDP晶体防潮保护膜可使之具有良好的光学性质和高的激光破坏阈值,这是目前各大实验室关心的技术.……

在非线性光学表述中,通常用四阶张量的复数矩阵元表示三阶非线性,但传统的三阶非线性测量技术如四波混频(FWM)仅能给出三阶非线性的绝对值.我们提出并发展了用双色FWM方法进行相位敏感测量,并可获得三阶非线性系数的实部和虚部,我们用该项技术进行了高灵敏度喇曼增强非简并四波混频(RENFWM)相位色散的研究.……

光子晶体是一种折射率空间周期变化的新型光学微结构材料.光子晶体中光子带隙的存在使光子晶体环境中的微观物理过程变得异常而有趣,如光的局域化,光子-原子束缚态,自发辐射抑制等等.……

近年来,非线性光学材料以其特殊性质日益受到关注,并被广泛应用于各种领域.光限幅材料是一类在光强较弱时表现为线性吸收,而在光强较强时表现为吸收率增强的非线性吸收的材料.强光引起透射率减少可达到把入射光强和能量限制在一定范围,起到保护作用.其光限幅机制有很多,如反饱和吸收、双光子吸收、非线性散射、光折变及热效应等等.其中反饱和吸收属于非线性吸收,其吸收系数对于不同入射光强不是一常数,而是随着光强增加而增加,主要是由于激发态的吸收截面大于基态吸收截面而引起的,由此机制引起的光限幅特性受到人们的广泛重规.……

ⅢA族单卤化物由于其在卤素刻蚀半导体材料中的重要作用及在半导体淀积生成新的光电材料过程中作为一种重要媒介物而引起人们的关注.尤其是近年来报道了ⅢA族单卤化物在可见光波段类似稀有气体单卤化物,具有激光作用的电子谱,更引起了人们的极大兴趣.因此,研究其基本的光谱性质、动力学过程及测量有关参数,具有重要意义.……

激光限幅是针对由于激光技术的广泛应用和激光**的实用化而采取的激光防护新技术.所谓激光限幅器,即是在低光强或低能流密度的条件下,器件具有高线性透过率,而在高光强或高能流密度的条件下,器件具有低非线性透过率,从而把输出光限制在一定的功率或能量以下,因此可有效地实现对多种观瞄系统光电传感器及人眼的有效防护.近年来,基于材料的非线性双光子吸收的有机光限幅材料的研究取得了一定的进展,但仍远远满足不了激光限幅器实用化的要求.因此寻求新的具有高的非线性性能的激光限幅材料是摆在我们面前的一项重要任务.……

众所周知,非简并四波混频可被用于高分辨率激光光谱学,以研究原子或分子能级结构和弛豫过程.我们曾用时间延迟Raman增强非简并四波混频光谱学方法测量振动的失相时间,尤其是将双频非简并四波混频方法用于超快调制光谱学,等等.Rydberg原子是原子物理学中的重要研究领域.在本论文中,我们首次将非筒并四波混频方法推广到Rydberg态系列的研究.这种方法的主要特点是:它是非线性光学方法,信号为相干光,探测灵敏度高.……

由于激光技术的进步,特别是超短脉冲啁啾技术的突破,在实验室中产生强度大于3.5×1016W/cm2,脉冲宽度小于100fs的激光已不是困难的事情.这样强的激光中的电场矢量的峰值强度已达到或超过氢原子第一玻尔轨道上电子所感受到的核库仑电场的强度5.0×109V/cm.显然,在这样强的激光中原子的行为将主要由光场或光场与原子势(核-电子和电子-电子之间的相互作用)的共同作用来确定,而不是主要由原子势来确定.这将给物理学注入新的活力,开辟崭新的天地.同时也将促进其他学科的发展和一些重大问题的解决.由于实验技术的进步,实验测量的精度有了显著的提高.一大批新的强光实验结果涌现出来(主要是阈上电离,高阶谐振产生等).大量实验结果向理论提出了严峻的挑战.……

在分子光谱学中,分子的振动和转动温度是极其重要的参数,它表征了分子各振转能级的布居状况.在可见和红外波段测定分子的振动和转动温度并不困难,但对于那些落在VUV和XUV波段的高激发态,测定分子的振动和转动温度就是一个难题.本文将报道我们利用极紫外波段分子的相干发射光谱来测量转动温度方面的工作,这对研究真空紫外可调谐激光光源和分子高激发态光谱有参考价值,也为开展真空紫外光谱学和化学动力学研究提供可能.……

频率上转换的研究是光物理学科的热点前沿课题.本文研究的是Er(1 mol%)Yb(10 mol%)共掺的SiO2A1O1.5-PbF2-CdF2氟氧化物玻璃(ErYb:YOG)样品的直接上转换敏化发光机制.……

频率上转换现象的研究发展于90年代,这是由于BaY2F8,BaYYbF8,ZBLAN,ReP5O14,YLiF4等激光新材料的迅速发展和激光新技术的开拓特别是半导体激光器的迅猛发展.激光二极管泵浦的固体激光器件以其特有的高效、紧凑、稳定、长寿命和全固态等优点,迅速成为国际上激光技术发展的重点,带动了固体激光研究的复兴.在半导体激光器的迅猛发展中,其输出功率的提高以及每瓦售价的降低速度是最令人吃惊的,这也特别使频率上转换激光器的研究和开发应用充满了活力.……

由氟化物微晶镶嵌于氧化物玻璃基质中构成的氟氧化物玻璃陶瓷(FOV),由于兼具氟化物的好的光学性能和氧化物的机械、化学稳定性和易于制作等特点而受到关注.……

光物理是未来信息社会的支柱基础与技术之一,频率上转换现象的研究则是光物理学科的热点前沿课题.Er3+离子是发光现象最丰富的稀土离子之一,而Yb3+离子由于其能级的特殊性,在上转换敏化中有特殊的价值,但同时由Yb3+导致的交叉能量传递也是不可回避的问题,因而Yb3+对Er3+的交叉能量弛豫研究是非常重要和有意义的.……

近年来随着啁啾脉冲放大(CPA)技术的应用,激光器件有了长足的发展,系统地研究超短超强激光与等离子体相互作用中等离子体波的产生机制和发展过程,对理解基于等离子体波的电子加速机制和实现等离子体波电子加速器有重大意义.……

超短强激光与大尺寸原子团簇的相互作用研究是90年代开拓的一个崭新的强激光与物质相互作用的研究领域.由于大尺寸原子团簇兼有气体的低平均密度孤立体系和固体的高局域密度的独特双重特性,因而相对于固体靶和气体靶,大尺寸原子团簇靶对入射激光具有更高的能量吸收率,能够产生温度更高的等离子体,释放出更强的X射线和能量更高的电子、离子.……

强激光脉冲在完全电离的等离子体中的传输特征是激光与等离子体相互作用的一个热点课题,它对激光驱动的等离子体加速器、X射线激光器、惯性约束核聚变等都具有重要影响.事实上,在强激光的很多实际应用中,人们希望激光在尽可能长的传播距离内保持足够的强度.例如在激光驱动的等离子体加速器中,电子获得的能量与加速距离成正比,因而尽可能地增加激光的传播距离成为激光加速的关键.……

超短脉冲激光与固体靶相互作用产生的高温高密等离子体中的物理过程是非常复杂的.在超短脉冲激光等离子体的研究中;二次谐波光谱特性的研究可以提供有关激光吸收机制、密度标量长度及超热电子产生的信息.因此对二次谐波的研究成为诊断激光等离子体相互作用的有力工具.……

在高能量离子与原子碰撞过程中,观测到丰富的原子现象,这一研究领域有时叫做基于加速器的原子和分子物理学.出于兴趣,研究经常集中在强相互作用、高离化态和高激发态原子系统.本课题采用束箔谱学方法,探测真空紫外到软X-射线谱段的光谱,致力于中重元素高离化态原子能级特性研究.……

皮秒和飞秒激光技术的迅速发展,为激光等离子体物理开辟了新的理论和实验研究领域.自生磁场是激光与等离子体相互作用中很多物理过程的结果,反过来,自生磁场又对等离子体的运动产生直接或间接的影响.到目前为止,对环形磁场的理论和实验研究比较多.相比之下,对轴向磁场的探索则很不充分,尤其在超短激光脉冲与等离子体作用中,对轴向磁场的研究尚属空白.……

设备仪器的用途和整体性能:该仪器是集计算机、激光器、电路系统、光电转换等为一体的综合性设备,除能完成"光学双稳"方面仪器名称为"低反射率F-P干涉仪及调制测量系统"(此仪器尚无生产厂家)外,还增设了相关的科学前沿热点课题:光学非稳、混沌振荡及动力学存储等前沿课题.它可以开设如下几个实验:……

光子是人们最早认知的量子粒子.一个光子有确定的能量和动量,有一个整数单位的自旋.虽然在坐标空间中能否使用光子的波函数存在不同看法,但到二十世纪50年代已有人引进了坐标空间中光子的波函数.虽然如此,光子的定域性仍是一直令物理学家们头痛的问题.一个单色的平面波是完全没有定域性的.……

近年来,随着半导体薄膜外延技术的发展,低维半导体材料结构,特别是半导体量子线、量子点的制备已成为可能.与体结构材料相比,低维结构材料具有许多优越的性质和它所具有的深刻的物理内涵,已成为半导体物理研究的热点之一.……

卫星及水下光通信接收方案中,外差接收方案并不多见,主要原因在于,空间及水下传输中由于大气及水流抖动以及湍流等效应影响,光束波面会产生畸变,光束偏振面也会无规则抖动,这些都会使外差混频效率大大下降.再加上卫星间相对运动会产生多普勒频移,而在频移条件下的中频跟踪电子系统难度相当大.我们曾报告了一种采用量子阱器件的光差拍接收方案,该方案的原理为,信号光分成两束以相干方式将信息写入光栅,本地光作为读光入射到量子阶光栅上,其衍射光携带了信号光信息.此变频原理不需要中频跟踪电子系统而成为该方案一大优点.在该方案原理中,信号光分成两束光干涉而在量子阱器件上形成光栅,由于大气抖动和湍流会造成波面畸变,但在干涉相减效应中会抑制这种畸变,这是本方案另一个显著的优点.本文即是从实验研究入手探讨所提出的光差拍接收方案对波面畸变的抑制作用.……

Paul势阱中激光冷却粒子的动力学行为在近十年来,是人们关注和研究的热点之一,已发表了许多有意义的研究结果.本文研究了该系统的暂态动力学行为,发现系统存在吸引子的暂态时间谱.……

能量积聚(Energy pooling,下面简称EP)是当激发态的粒子相互碰撞的时候,发生能量碰撞转移,一个激发态粒子到达更高能级,而另一个激发态回到基态.根据能量守恒原理,更高激发态的能级应该在二倍于产生它的激发态的能级的附近,或者说近似等于产生它的两激发态粒子的能级之和,微小的能量差异,转变成了粒子的动能或者使粒子动能减少,即使粒子冷却.这就使EP效应的研究更加有趣和有意义.……

自激光出现以来,用激光激发原子和分子,进而使之电离成了研究原子和分子结构及其相互作用过程的重要方法和工具.本文用染料激光激发钾蒸汽,观察钾原子的电离谱,发现了钾原子的三种电离机制: 4S-6S双光子共振三光子电离、4S-4D双光子共振三光子电离和能量积聚诱导的电离.……

本文报道了采用选择区域生长(Selective area growth,SAG)方法,在SiO2作掩膜的InP衬底上选择生长出高质量的InGaAsP-MQW,并成功地制作出波长调谐范围达6.5 nm的可调谐DBR激光器和性能可靠的电吸收调制DFB激光器.SAG成为实现光子集成器件的有效途径,得到广泛的研究,并已实现了DFB激光器与电吸收调制器的单片集成(electroabsorption modulated DFB Laser,EML).我们在国内率先开展这方面的研究,并取得重大的突破.……

对于大容量的波分复用(WDM)光通信系统,精确控制波长及波长间隔是系统应用的关键.而对于信道间隔为0.8 nm的WDM系统,要求波长与ITU的标准偏差小于+0.01 nm.因此,波长可精确调谐的单模激光器成为必需.本文介绍了我们制作的两种波长可调谐的单模激光器:可调谐DFB激光器和可调谐DBR激光器.其中,可调谐DFB激光器采用的是热调谐方式,即改变DFB激光器的工作温度,实现了波长向长波方向连续移动2.2 nm;可调谐DBR激光器采用的是注入电流的方式,实现了6.5 nm的准连续调谐.……

本文主要介绍在脉冲锁模YAG激光实验中,采用了一种新型自滤波非稳腔(SFUR)和直线对撞被动锁模方式,使激光器具有结构简单、光束质量好、输出激光稳定可靠等优点.……

高质量的激光装置要求各组成部分都达到高精密、高稳定可靠,其中的能量测量是最基本的必测参数之一,测量结果的可靠与否直接影响整个装置的正常工作与调整,并对实验结果的分析具有重要意义.……

通过入射的半导体激光束与在铷汽泡中产生的受激Raman散射光束之间的拍频,从高速光检测器中将输出一频率为铷原子基态超精细跃迁频率的信号.由于上述过程与暗线共振、电磁诱导透明及原子体系中的相干诱导Raman增益等密切相关,故此拍频信号具有相当窄的线宽和高的频率稳定度,以此为参考频率,可望作成迄今最小的微型原子频标.此外,这种频标对加速度很不敏感,功耗极低,频率稳定度性能适中,因而特别适于恶劣环境下使用(如通讯网中的时间同步、GPS接收机以及许多**装备等).到目前为止已经提出和试验过若干方案,包括拍频直接输出、闭环振荡和本振锁定,用不同的铷同位素(85Rb,87Rb)的不同谱线(D1和D2线),散射光为Stokes和反Stokes线,不同的调制频率和激光功率等等,初步结果展现了良好的实现前景.……

AlGaN/GaN异质结兰光激光器和发光管近年来得到很大的发展.高速和高功率的AlGaN/GaN异质结场效应管(HFET)的研究也得到很大的重视.AlGaN薄层中的Al组分是决定此类器件的设计和性能的一个重要参量.……

在此以前,激光主放大器包括神光-Ⅱ试验装置,开始所使用的工作物质被称作N21型磷酸盐钕玻璃,荧光寿命250μs左右,受激发射截面3.5×10-20 cm2.目前在神光-Ⅱ试验装置中所使用的工作物质被称作N31型磷酸盐钕玻璃,其荧光寿命为330μs左右,受激发射截面是3.8×10-20 cm2.试验表明,钕玻璃荧光寿命每增加10%时,小信号的增益系数增加5%左右.N31型磷酸盐钕玻璃小信号的增益系数是N21型磷酸盐钕玻璃的1.3倍左右.基于此种原因,我们在神光-Ⅱ试验装置中的同轴双程放大器中的一路,采用新型N31型磷酸盐钕玻璃进行了增益试验,取得了一些比较满意的结果.……

芯片键合技术在光电子学中的应用研究可概括为两大方面:一、将波长(1.3～1.5μm)激光器与硅大规模电路集成,从而实现光电子集成.这是光纤通讯和光互连所渴求的.在长波长区光纤损耗小,通讯距离长.……

众所周知,以铜蒸气激光器为代表的脉冲放电激励的金属蒸气激光器件属于通常的三能级系统,其激光上能级应是与基态有最强光学联系的共振态,而激光下能级则是与基态光学跃迁禁戒的亚稳态,在玻恩近似得以成立的条件下,同一能级的电子碰撞激发速率与自发跃迁速率正关联,因此共振态有可能优于亚稳态被布居形成粒子数反转导致激光.由于激光下能级与基态之间的光学跃迁禁戒,所以激光跃迁将造成其粒子数堆积,激光最终必将自动终止,因此习惯上称作为"自终止跃迁激光器".……

随着惯性约束聚变(ICF)研究的深入发展,物理实验对激光驱动器系统有了更高的要求.为了确保激光驱动器安全运行在高功率密度下,需要高填充因子并避免强烈的衍射.追求大的填充因子和近场光场均匀是矛盾的两个方面,平顶超高斯光束较好地解决了此矛盾,研制平顶高斯型锯齿光阑是必要的.……

高反膜反射率的精密测定,对于改进涂膜工艺,提高膜层质量,开展膜层应用,都具有重要的意义,特别是对于抗高功率激光破坏膜层的研制尤为重要.近年来,随着激光技术的发展,反射率的测量方法和精度也在发展和提高.……

近年来,半导体激光(LD)泵浦的全固态激光器(DPL)因为具有能量转换效率高、功率大、光束质量好、体积小、寿命长、使用方便等优点,在激光显示、激光加工、激光医学、激光通讯、激光光谱等国民经济领域以及电子对抗、激光**等**建设的许多领域中有重要的作用和广泛的应用,发展极为迅速,LD泵浦的全固态三基色激光器更是当前的前沿研究课题.Nd:YVO4晶体由于具有较宽的吸收带宽和较大的受激发射截面,特别适用于LD端面泵浦的全固态激光器,其荧光发射谱线中的三条主要谱线914 nm、1064 nm、1342 nm的倍频光恰好为457 nm、532 nm和671 nm的蓝、绿、红光,实现其激光输出即可作为全固态三基色激光光源.目前532 nm绿光和671 nm红光激光器已经实现了大功率激光输出,而914 nm及其倍频457 nm蓝光至今仍没有研究报道.……

掺四价铬的钇铝石榴石晶体(Cr4+:YAG)具有优良的光化学和热稳定性,它既具有1.34～1.58μm范围的可调谐激光输出性能,又具有在0.9～1.2μm范围的显著饱和吸收特性.目前,人们用这种晶体作为Nd:YAG激光器理想的被动调Q开关.更有意义的是双掺Cr,Nd:YAG晶体,它既是增益介质,又是被动调Q的饱和吸收体,可以实现被动调Q激光器的小型化.特别用LD泵浦的全固化单片激光器,可以进一步实现调Q激光器微型化和集成化.……

飞秒激光器以其极窄的脉冲宽度,极高的峰值功率得到了广泛的应用,而利用克尔透镜效应实现自锁模的掺钛蓝宝石激光器更是以其简单的结构,较宽的调谐范围以及可以得极窄的脉冲宽度而倍受青睐.但是以克尔透镜效应自锁模的钛宝石激光器通常是不能自启动的,并且对谐振腔的调整要求非常严格.……

新世纪将是信息化的时代,信息的采集、传输和处理等各个环节都离不开存储.在科学的发展中,存储材料及技术不断在开发改进和提高.近年来迅速发展的光信息存储已成为当前公认的重大科学技术领域的热门课题.……

生物组织的光学成像技术一直是国际上的一个热点.相对于其它传统的临床诊断手段如X-CT等相比具有很大的优点.由于它是一种非侵入性的检测手段,采用的光源是近红外光,对人体不会有大的危害.……

CCD(charge-coupled device)具有噪声小、动态范围大、采集信号以数字方式存储,易于后续处理等特点.随着半导体集成、计算处理及相关电子技术的发展,CCD已在成像、监控、航空航天遥感、工业检测等众多领域得到了广泛的应用与发展.针对实际需要,我们对CCD在微小位移测量系统中的应用进行了研究.由于CCD像元具有一定的几何尺寸,所以从CCD获取的图像具有局部积分平滑、采样离散化等特点.这样,从连续摄取的照片中所提取目标对象的位移信号精度势必会受到CCD像元尺寸的影响.所以,如何消除或抑制CCD像元尺寸对位移检测系统的影响,实现位移测量的亚像元分辨率具有非常重要的实际意义.……

由于可实现对生物样品的非接触、无损伤操纵及可进行微作用力、微小位移的定量测定等优点,光镊已引起人们的热切关注,并作为一种新兴的技术手段正日益广泛地在生物医学研究领域得到广泛应用.光作用力的理论分析与数值计算对光镊系统的建立及实验操作具有指导性的意义,因此人们对光作用力的理论进行了广泛的研究与讨论.出于定量计算的可行性考虑,以往对光作用力的计算均采用均匀介质球体来作为计算模型.但是在具体的实验中,操作对象,如象细胞这样的生物样品不是均匀球体,其中,细胞膜、细胞质及细胞核折射率有着较大差别.所以,针对生物样品的层状结构建立合适的计算模型具有重要的实际意义.此外,由于在细胞骨架蛋白及膜体系特征等研究过程中,通常需要人为地在样品上粘接一介质球体以实现对生物样品的操纵,及对其动态特性进行观察,所以层状结构对光作用力影响的研究也有助于寻找合适的介质球体结构,以便使光能得到充分利用.……

激光熔覆是利用高能密度的激光束产生的快速凝固过程.在基材表面形成与基材相互熔合的、且具有完全不同的成分与性能的合金覆层.国内激光熔覆研究还仅限于实验室阶段,应用于生产实际中的例子较少,尤其对于多层熔覆试验研究甚少.本文将针对我室横向课题,在实际工件材质表面进行单层、多层熔覆试验.研究熔覆层组织、物相及不同工艺对组织、性能的影响.……

采用自重送粉法,在45钢表面用宽带激光熔覆了Ni-WC/Co复合涂层.借助于扫描电镜、透射电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和磨损试验机,对宽带激光熔覆Ni-WC/Co复合涂层组织结构、显微硬度及干摩擦磨损特性进行了较为系统的研究.……

蜂窝夹层结构粘接质量电子散斑无损检测,是利用电子散斑干涉技术,采用实时干涉法获得被检蜂窝夹层结构受热或压力载荷后的形变场条纹分布.受检的蜂窝夹层结构件蒙皮与夹芯之间的粘接缺陷,在适当的载荷力作用下,其表面位移场发生畸变,所对应的干涉条纹因其形状、间距和取向不同于周围粘接完好的干涉条纹的特征条纹,作为粘接缺陷的判据.……

作为可见光到近红外波段的主要光学参量振荡器(OPO),KTP-OPO格外受到光学界重视.传统的KTP光学参量振荡器主要采用角度调谐方式,即通过改变泵浦光相对于晶体的入射角来实现参量光波长调谐,但随着晶体角度的改变,对于泵浦光来说已不是正入射,从而引入了损耗,提高了OPO的阈值.本实验创新之处是采用可调谐钛宝石激光(Ti:s)泵浦源,通过改变泵浦光波长作为参量振荡器的调谐方式,使得OPO中的KTP晶体不再需要转动角度,OPO谐振腔相对比较稳定;同时由于钛宝石晶体具有很宽的荧光光谱(约660～1200 nm),用一块KTP晶体就可以得到很宽的连续可调谐参量光输出.……

在部分相干光理论中,决定像衬度的是积分项:∫ d→fomi(→f0)T(→fo,→v)·→E(→fo).……

金属锶蒸气是一种具有多重谱线的激光工作物质,在氦、氖等缓冲气体环境下通过高电压、大电流、高重复率脉冲放电激励,可以实现多重激光振荡.其中最典型的是一价锶离子波长430.5 nm/416.2 nm的等离子体复合类型紫色激光和一价锶离子波长1.03μm/1.09 μm的自终止跃迁类型近红外激光.由于激光波长和对放电激励条件的要求不一样,所以以往的实验都是各自分别进行的.我们在先前的实验中已经首次将它们结合起来,在同一种激光介质(锶离子)中实现了这二类不同机制、不同波长脉冲激光的同时振荡.……

自1985年保加利亚学者D.N.Astadjov报道了掺氢能显著提高溴化亚铜激光输出功率和效率以来,国内外研究小组对这领域的研究工作持续不断,并获得2.5%稳定运转的激光效率,对掺氢的物理机制也提出了各种设想,迄今为止尚无定论.……

全固态大功率红光激光器在医疗、彩色显示等方面具有巨大的应用前景.目前红光激光二极管(LD)的功率虽有较大提高,但是相对于固体激光器来说其亮度小、光束质量差、线宽宽.……

近年来超快过程研究进展迅速,现分辨率已达到1fs,激发态的寿命是纳秒,因此有可能用超快过程方法研究激发态的响应过程和动力学演化.激发态具有基态所不具有的新的物理性质,因此近年来光激发引起的新现象研究已成为物理、化学和材料等交叉学科领域中的一个新的生长点.……