發(fā)布時(shí)間：2024-02-25 05:37

　　受激拉曼散射屬于三階非線性光學(xué)效應(yīng),是強(qiáng)激光與拉曼介質(zhì)中的原子、分子或晶格相互作用的過程。受激拉曼散射光具有激光的基本特性,包括高強(qiáng)度、相干性和方向性。因此,受激拉曼散射效應(yīng)被用作一種重要的光學(xué)頻率變換技術(shù),在紫外-可見-近紅外-中紅外波段有效地拓展了激光的波長,可產(chǎn)生有重大應(yīng)用需求的黃橙光激光、人眼安全激光以及雙波長激光。受激拉曼散射也是一種分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)和形貌的重要方法,主要的技術(shù)包括時(shí)域受激拉曼散射,飛秒沖擊受激拉曼散射,受激拉曼散射成像以及表面增強(qiáng)受激拉曼散射等。尤其在液體中,受激拉曼散射可探測高能量激光形成的等離子體,激光誘導(dǎo)細(xì)絲和沖擊波等現(xiàn)象。雙波長激光廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)學(xué)診斷和治療、精細(xì)光譜分析,以及差頻產(chǎn)生太赫茲波等領(lǐng)域。目前,利用激光介質(zhì)的雙譜線同時(shí)發(fā)射或者非線性介質(zhì)的光學(xué)頻率變換,可以獲得覆蓋紫外到近紅外波段的多種雙波長激光。但現(xiàn)有技術(shù)仍有不足之處,例如雙波長輸出能量不穩(wěn)定,輸出比例不可調(diào),以及頻率間隔固定等。為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,我們開展了基于受激拉曼散射的新型雙波長激光研究,包括基于兩種受激拉曼散射晶體的雙波長激光,兩種受激拉曼散射液體的雙波長激光,以及受激...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１拉曼散射原理圖??

臺(tái)紅寶石激光器問世，兩年后Ｗ．?Ｋ．?Ｎｇ和Ｅ．?Ｊ．?Ｗ基苯液體時(shí)，發(fā)現(xiàn)了受激拉曼散射（ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ?Ｒａ現(xiàn)象［２］。此后，受激拉曼散射發(fā)展成為研宄物質(zhì)結(jié)換的重要手段。??光學(xué)變頻方法，科研人員開展了拉曼介質(zhì)及其受激在氣體、液體和固體拉曼介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)了紫外－可見－。結(jié)合激....

圖１．３受激拉曼散射示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ?Ｒａｍａｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ??

當(dāng)以高強(qiáng)度的相干激光入射時(shí)，相干光被散射的同時(shí)產(chǎn)生受激聲子，受激聲??子繼續(xù)參與相干散射過程并增加，形成一種產(chǎn)生受激聲子的雪崩過程。相干的入??射激光與受激聲子相互作用產(chǎn)生相干的拉曼光，即受激拉曼散射過程，如圖１．３??所示。受激拉曼散射是一個(gè)級(jí)聯(lián)的頻率變換過程，當(dāng)一階Ｓｔｏｋｅ....

圖１．４?（ａ）級(jí)聯(lián)受激拉曼轉(zhuǎn)化過程圖；（ｂ）級(jí)聯(lián)受激拉曼光頻率分布圖??Ｆｉｇ．?１．４?（ａ）?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｃａｓｃａｄｅｄ?ＳＲＳ；?（ｂ）?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｃａｓｃａｄｅｄ?ＳＲＳ??與自發(fā)拉曼光相比，受激拉曼產(chǎn)生的拉曼光有以下特點(diǎn)［３，５］：??

ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ??Ｓｔｏｋｅｓ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?（ｒｅｄ－ｓｈｉｆｔｅｄ）??圖１．３受激拉曼散射示意圖??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ?Ｒａｍａｎ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ??當(dāng)以高強(qiáng)度的相干激光入....

圖１．７?Ｃａ）單程拉曼頻移器，（ｂ）外腔型拉曼頻移器和（ｃ）內(nèi)腔型拉曼激光器的簡圖??Ｆｉｇ．?１．７?（ａ）?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｓｓｓ?Ｒａｍａｎ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，?（ｂ）?ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｒａｍａｎ?ｒｅｓｏｎａｔｏｒ，?ａｎｄ?（ｃ）??

圖１．７?Ｃａ）單程拉曼頻移器，（ｂ）外腔型拉曼頻移器和（ｃ）內(nèi)腔型拉曼激光ｉｇ．?１．７?（ａ）?Ｓｃｈｅｍｅｓ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｓｓｓ?Ｒａｍａｎ?ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，?（ｂ）?ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｒａｍａｎ?ｒｅｓｏｎａｔｏｉｎｔｒａｃａｖｉｔｙ?Ｒａｍａｎ?ｌａｓｅ....

本文編號(hào)：3910158