受激喇曼光声和增益光谱的研究

摘要

出于实验室今后研究工作的需要,硕士论文期间着重对受激喇曼增益光谱(Stimulated Raman Gain Spectroscopy, SRGS)和受激喇曼光声光谱(Photoacoustic Raman Spectroscopy, PARS)两种技术开展了理论和实验研究.获得的主要结果如下:1.受激喇曼散射测量装置的建立与改进.建立了一套既可对受激喇曼散射(SRS)进行增益测量,又可对受激喇曼散射进行光声测量的实验装置,并对文献中一贯采用的实验方案进行了改进.2.CH<,4>分子受激喇曼光声光谱(PARS)和增益光谱(SRGS)的测量.(1)用一束波长为532.1nm的激光作为泵浦光,用另一束可调谐激光作为探测光,在625-642nm和573-589nm两个波长范围内得到了CH<,4>分子v<,1>,V<,2>,V<,3>模三个波段的受激喇曼光声光谱(PARS),结果与前人利用自发喇曼技术(ORS)得到的一致,其中喇曼活性最弱的v<,2>模的喇曼光谱是我们利用PARS技术新得到的.与ORS技术相比,PARS技术不仅具有很高的灵敏度,而且操作简单,实验效率高.(2)除了测量光谱之外,我们还测量了受激喇曼增益G随泵浦光能量E<,p>和样品气压P的变化关系,实验发现lnG-E<,p>的曲线偏离了直线而向上弯曲,而lnG—P的曲线却是一条直线,对此我们认为,在我们的实验条件下,lnG—E<,p>和lnG—P的关系曲线应是一致的,前者偏离了直线是由于实验因素引起的.3.受激喇曼散射过程的理论研究.为了把握实验规律,正确地选择实验参数,我们从速率方程出发,对受激喇曼散射过程进行了较为详细的分析,得到了一些对实验有用的结果,其中包括增益的表达式,增益的频谱效应,Gauss光束和脉冲光束的处理等.最后,我们根据理论推导所得的结果,对实验测量的相关规律均给予了满意的解释.

目录

摘要

绪言

第一章 受激喇曼散射的速率方程及理论处理

第一节 受激喇曼散射事件和事件的频率

第二节 速率议程和受激喇曼散射增益

第三节 增益的频谱效应

第四节 Causs光束的处理

第五节 脉冲泵浦光

第六节 气相中两光束之间的混频事件

第二章 CH4分子受激喇曼散射的增益测量

论文小结

主要参考文献；

致谢

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