1 北方电子设备研究所，北京 100191
2 中国科学院 大连化学物理研究所 化学激光重点实验室，辽宁 大连 116023
本文开展了多波长纳秒脉冲拉曼激光对行间转移CCD相机的损伤实验。分别研究了496 nm、574 nm、630 nm单波长拉曼激光与混合输出的多波长拉曼激光对CCD的点损伤、线损伤和面损伤情况，测量了不同波长拉曼激光的损伤阈值区间，并根据损伤情况统计拟合，获得了不同波长拉曼激光能量与损伤概率的关系曲线。实验结果表明：混合波长拉曼激光对CCD的损伤阈值低于单波长拉曼激光的损伤阈值，不同波长拉曼激光对于CCD的损伤阈值也存在区别，其中630 nm拉曼激光的损伤阈值低于496 nm激光，574 nm激光的损伤阈值介于496 nm和630 nm拉曼激光之间。在此基础上，通过分析CCD不同损伤情况的显微图像，以及受损伤CCD的电子学特性，对拉曼激光损伤CCD的机理进行了探讨。
多波长激光 拉曼激光 CCD 损伤阈值 multi-wavelength laser Raman laser CCD damage threshold
1 长春理工大学理学院，吉林 长春 130022
2 中国科学院大连化学物理研究所中国科学院化学激光重点实验室，辽宁 大连 116023
3 无锡中科光电技术有限公司，江苏 无锡 214115
采用1064 nm脉冲激光作为泵浦光，通过高压氘气的受激拉曼散射变频实现1.56 μm拉曼激光输出，并建立了计算受激拉曼散射与聚焦特征之间关系的模型，实现了对实验工作的指导。采用两次聚焦的设计，通过氘气气压以及聚焦参数等变量的优化，实现最高82.4%的光子转换率。为了提高1.56 μm拉曼激光的单脉冲能量，采用降低气压、提高泵浦光脉冲能量等方式，实现了最高245 mJ的脉冲能量，并通过倍频实现了780 nm激光输出，从而获得一种产生780 nm波长高峰值功率脉冲激光的方法。
激光物理 脉冲激光 受激拉曼散射 氘气 转换率 中国激光
2022, 49(11): 1101001
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
3 中国科学院大学, 北京 100049
532 nm激光泵浦H2,CH4和CO2三种拉曼活性气体混合物时产生的拉曼激光覆盖较宽的可见光波段,可以作为多光谱激光的照明光。分别讨论了单种气体中的受激拉曼散射和四波混频过程,比较了各阶拉曼分量随压力和泵浦能量的变化。发现在低压条件下,当高能量激光泵浦时,每种气体的各阶斯托克斯分量(尤其是一阶斯托克斯光)的转换效率基本保持稳定。在混合拉曼活性气体的实验中,通过控制不同气体之间的压力比,实现了13条光谱线的同时输出,其中574,630,683,771 nm激光在200 mJ以上的高能量区域具有非常接近的转换效率(6.5%~8%)。
激光光学 多光谱激光 受激拉曼散射 混合气体 四波混频 中国激光
2021, 48(21): 2101006
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
3 中国科学院大学, 北京 100049
近年来光泵浦惰性气体亚稳态激光在高能激光领域逐渐得到人们的关注。搭建了一台高压纳秒脉冲放电产生惰性气体亚稳态粒子的装置,该装置增益尺寸较长,便于后续开展激光增益和放大实验。利用窄线宽可调谐连续光源探测了该装置放电生成的Kr亚稳态(5s[3/2]2)粒子数浓度,达1.3×10 12 cm -3,该状态持续时间约为3 μs,满足后续激光体系运行条件。测量过程中出现了吸收饱和现象,给粒子数浓度拟合带来了不确定性,设计的复合拟合方法解决了这一问题。
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
基于受激拉曼散射(SRS),研究了一种获得多光谱激光的方法。以Nd∶YAG的二倍频532 nm激光为抽运光,以高压CO2作为拉曼活性介质,最多可同时输出位于390~755 nm的10种波长。通过优化CO2压力,得到一级斯托克斯光(S1,574 nm)、二级斯托克斯光(S2,624 nm)和三级斯托克斯光(S3,683 nm)的最大光子转换效率分别为36.6%、19.6%和11.2%。
激光光学 受激拉曼散射 二氧化碳 一级斯托克斯光 高级斯托克斯光 反斯托克斯光
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室， 辽宁 大连 116023
2 信阳市质量技术监督检验测试中心， 河南 信阳 464000
利用强激光作用在高压二氧化碳气体中产生受激拉曼散射作为激光波长转换的机理, 获得了1248 nm激光输出。结果表明：采用波长为1064 nm的抽运光，通过优化二氧化碳压力及透镜聚焦参数，得到了一级斯托克斯光(S1，1248 nm)的最大转换效率为36.6%，最大单脉冲能量为82 mJ。
散射 受激拉曼散射 Nd∶YAG激光 二氧化碳 一级斯托克斯光
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Chemical Lasers, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Sodium-ethane excimer pairs are studied and proved to be a great choice of excimer pumped sodium laser (XPNaL) gain media. The lifetime of the sodium D2 line is studied in a sodium-ethane excimer system excited by a 553 nm laser, and the observed phenomenon of lifetime lengthening is discussed. Amplified spontaneous emission (ASE) of the sodium D2 line is successfully obtained, and its time-resolved and spectroscopic characteristics are studied experimentally. According to the intensity of the ASE signal under different sodium vapor atom densities, the sodium D2 line gain feature of sodium-ethane excimer pairs excited by the 553 nm laser is concluded.
140.1340 Atomic gas lasers 140.2180 Excimer lasers Chinese Optics Letters
2017, 15(11): 111401
1 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 中国科学院大学, 北京 100049
准分子宽带抽运钠金属激光器具有实现钠信标光源的潜质, 该激光器在运转过程中需要借助准分子将钠原子由基态转换为激发态, 因此有必要对由准分子解离产生的钠原子激发态荧光寿命开展实验研究。采用不同波长的蓝翼抽运光对不同温度的钠乙烷准分子体系进行激发, 分别测量钠D1线和钠D2线的荧光寿命。结果表明, 32P3/2与32P1/2能级的荧光寿命明显长于其自然寿命, 且激发波长越长, 荧光寿命延长得越明显。辐射捕获效应是导致荧光寿命延长的另一个因素。随着泵浦单光子能量下降, 钠乙烷准分子被激发到A2Π3/2态的概率变大, 能够长时间产生激发态钠原子, 这也会使荧光寿命延长。与钠D1线相比, 钠乙烷准分子体系钠D2线的放大自发辐射信号的可放大性更好。更好的可放大性以及较长的荧光寿命使得钠D2线激光更易于实现。
激光器 受激准分子激光器 碱金属蒸气 荧光寿命 辐射俘获 放大自发辐射
1 长春理工大学理学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院大连化学物理研究所化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
基于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱技术机理, 针对甲醇制烯烃(MTO)产物中多种组分烃类的探测需求, 搭建了一套扫描式窄带CARS光谱实验装置。 采用该装置对甲烷, 乙烷, 乙烯, 丙烯分别进行CARS光谱扫描, 获得了各分子的特征拉曼谱; 并在相同实验条件下进行比对试验, 得到不同分子特征峰处的CARS信号强度与目标气体浓度及其他背景气体之间的关系。 通过建立简化模型对不同分子的CARS信号特征峰强度信息进行解析, 提出了一种分时窄带CARS光谱探测多种拉曼活性气体浓度的方法, 用于快速在线分析催化化工等领域中各类流体的组分。 利用这种方法探测了甲烷, 乙烯, 丙烯的浓度, 将实验误差控制在9%以内。
相干反斯托克斯拉曼散射 浓度测量 烯烃 简化模型 CARS Concentration Measurement Olefin Simplified model 光谱学与光谱分析
2017, 37(4): 1037
