混频激光光谱分析技术在文化遗产研究中的应用前瞻

探索和利用新的科学技术方法和技术手段,解决文化遗产研究中的文物化学组成、文物年代、遗址勘探等一些重要问题已十分急迫。20世纪70年代末出现的混频激光光谱分析技术,具有高光谱分辨率、低检出限、可无损分析等优点,为解决这些难题提供了新的方法。对混频激光光谱分析技术的原理、特点和目前应用现状进行了介绍,并分析了该项技术在我国文化遗产研究中的应用及其前景。

自混频激光理论模型及应用

建立了在同一块非线性激光晶体上实现自混频激光的理论模型。该模型计入了具有任意腰斑大小的泵浦光和腔内基频光的空间分布 ,并将该模型应用到NYAB和Nd∶GdCOB的自混频蓝光实验。理论分析预测和证实了一些实验结果 ,同时 ,讨论和总结了提高自混频激光输出效率的途径。

NYAB晶体自混频蓝色激光的数值模拟研究

近年来 ,国际上一直对高功率、微小化、全固化蓝绿色激光研究兴趣浓厚 ,主要是由于蓝绿激光在光存储、激光彩印、海底通讯和高亮度激光显示等方面具有广阔应用前景。由于光存储信息密度与光波长平方成反比 ,蓝光激光比绿色激光更具优越性。蓝光激光虽然已有LD激光直接输出、非线性光学晶体倍频或混频和上转换激光等产生途径 ,但目前仍未能实用化。为此 ,我们提出利用具有非线性光学效应的激光晶体的和频式自混频来产生蓝光激光这一新途径 ,即在同一块晶体上泵光产生的基波激光进一步与泵光和频。Nd3+ ∶YAl3(BO3) 4 (NYAB)晶体由于具有良好自倍频性能而成为我们的首选材料。最近西班牙的D .Jaque利用我们提供的NYAB晶体成功实现自混频蓝色激光 ,但由于未运转在最佳条件下 ,其转换效率很低 ,仅为 0 .0 1%[Appl.Phys.Lett.,1998,74 :1788]。为进一步提高自混频蓝光转换效率 ,我们利用耦合波和激光速率方程对其进行了数值模拟计算。泵光 (80 7nm)、基波 (10 6 2nm)和混频光 (4 58nm)三波耦合速率方程如下 :dΔNdt =W0 N - σ1I1 ω1ΔN - ΔNτfdI(ω0 )dt =- cn(k0 +ω0 ω2 D2c2 γ2I1)I(ω0 )dI1dt =cnσ1ΔN - 1τc - ω1ω2 D2cnγ2 I(ω0 )I1dI2dt =ω2 DCn I(ω0 )I1-γ2 I2其中I(ω0 ) ,I1,I2

半导体激光自混频干涉法测振动速度

应用半导体激光自混频干涉方法可研究物体的振动速度 .本文阐述了测速的基本原理 ,给出了信号分析的理论依据和计算方法 .

一种新型的半导体激光自混频式麦克风

对激光自混频技术进行了分析 。

半导体激光自混频干涉技术在探测器中的应用

应用半导体激光自混频干涉技术 ,测量远距离物体的振动信号 ,以达到探测声音之目的 .

混频YAG/KTP激光器在泪道治疗中的应用

混频激光用于泪道治疗的新方法和混频激光器的设计方案及性能 ,探讨了混频激光与生物组织作用的效果 。

激光物理

TN241 2001053080光波局域化的X射线激光光靶=X-ray laser targets of light wave localization[刊,中]/贾天卿,李宏强,陈鸿(同济大学波耳固体物理研究所.上海(200092))//第十届全国凝聚态光学性质学术会议论文集.—内蒙古海拉尔,2000.08.

激光物理

TN241 2002042489自混频激光理论模型及应用=Modeling of the self -sum - frequency - mixing laser and its application[刊,中]/陈学元,罗遵度,黄艺东(中科院福建物构所.福建,福州(350002))∥发光学报.—2001,22(1).

激光医学

R318.51 2004031795 激光-光化治疗的国内外应用研究进展=Advance of research on laser photochemical therapy[刊,中]/凌一鸣(东南大学电子工程系.江苏,南京(210096))∥电子器件.—2003,26(2).—107-110 介绍了弱激光治疗和光动力治疗的机制以及它的研究进展。氦氖激光照射人体血液。

基于带通滤波片的激光二极管自混频纳米颗粒干涉测量技术

激光二极管自混频技术可用于纳米颗粒的测量,采用多通道带通滤波技术分别测量了180,100,60nm三种纳米颗粒,获得自混频信号的频带功率谱(PS-BPF)。作为比较,对实时提取的自混频信号进行傅里叶变换得到功率谱密度(PSD)函数。分别对PSD函数和PS-BPF反演计算得到颗粒粒径分布。结果显示:两种方法得到的颗粒粒径分布基本一致,并与商用仪器测试结果吻合。对两种处理方式的模式矩阵分析表明,多通道带通滤波技术明显优于PSD函数处理方式。

纳米流体的激光自混频功率谱密度研究

纳米流体运动特性和颗粒参数的测量对纳米流体换热效率的研究具有重要意义。本文将激光自混频技术应用于纳米流体测量中,给出了自混频信号功率谱密度函数的表达式并实验研究其变化规律。研究结果表明,功率谱密度展宽具有佛克脱函数的形式。激光垂直入射流动样品池时,功率谱密度得到展宽,展宽程度随着定向流速的增大或束腰半径的减小而增大。激光倾斜入射流动样品池时,功率谱密度在展宽的同时还伴随多普勒峰移,其位置随着定向流速的增大或散射矢量与定向流速之夹角的减小而迁移至高频。

纳米流体激光自混频功率谱及其计算

激光自混频技术可用于纳米颗粒和纳米流体的探测。在纳米流体自混频信号自相关函数的基础上,理论推导了功率谱函数的表达式。结果表明,纳米流体的激光自混频信号功率谱是洛伦兹线型和高斯线型的卷积,即佛赫特(Voigt)线型。通过数值计算研究了各种典型情况下激光自混频信号功率谱的频谱特征,颗粒定向运动速度决定了多普勒频移和高斯线宽,颗粒粒度决定了洛伦兹线型的宽度,颗粒粒度和速度与功率谱之间的对应关系为纳米流体的测量提供了理论基础。

宽带钕玻璃激光谐波转换过程中的幅度调制效应

从时域的耦合波方程出发,数值研究了宽带钕玻璃激光谐波转换装置中输出三倍频脉冲的幅度调制效应,提出在三倍频的和频过程中加入一束窄带脉冲来抑制输出脉冲的幅度调制效应。研究结果表明,窄带脉冲的引入可大大减缓群速度失配对相位匹配带宽的限制,从而可以很好地抑制三倍频脉冲的幅度调制效应;对于目前所需要的带宽为1THz的紫外脉冲,传统三倍频基本装置中的幅度调制深度为180%,采用上述方案后,三倍频脉冲的幅度调制深度降低到20%。

细菌视紫红质能化态时表面电位的非线性光学机制

用荧光标记物 1,8 ANS与细菌视紫红质结合 ,测得紫膜细菌视紫红质在能化态时的表面电位远大于非能化态时的对应值。在细菌视紫红质分子的激光四波混频实验中 ,应用激子表象理论 ,获得了紫膜能化态时的激子饱和密度和激子长度 ,说明在bR ANS络合物中 ,细菌视紫红质中色氨酸残基对ANS的激发能量转移效率提高 ,能化态时表面电荷密度增加 ,从而使非辐射共振转移变为激子转移 ,也证明了紫膜能化态时表面电位的非线性光学机制。