波長(zhǎng)的改變(2)

1、 倍頻差頻光參量振蕩拉曼1、定義 在強(qiáng)激光作用下產(chǎn)生非線性效應(yīng)，使頻率為的激光通過(guò)晶體后變?yōu)轭l率為n的倍頻光。2、原理：激光通過(guò)倍頻晶體，通過(guò)角度相 位匹配，產(chǎn)生非線性光學(xué)效應(yīng)，使得波長(zhǎng)變短，強(qiáng)度增強(qiáng)。3、目的： 擴(kuò)大了激光的波段，獲得更短波長(zhǎng)的激光。4、應(yīng)用實(shí)例： 利用倍頻技術(shù)可輸出紫外激光，紫外激光具有波長(zhǎng)短，聚焦性能好，光子能量高，能激發(fā)特定的光化學(xué)反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如355nm紫外激光器可對(duì)材料進(jìn)行冷加工，從而避免了熱加工產(chǎn)生的熱效應(yīng)。1、原理：差頻產(chǎn)生是光場(chǎng)在非線性晶體發(fā)生的三波混頻二階非線性頻率下轉(zhuǎn)換過(guò)程，其基本過(guò)程如圖所示：2、差頻技術(shù)可得到從可見(jiàn)光到30m

2、范圍內(nèi)的可調(diào)諧光源。3、特點(diǎn)： 調(diào)諧范圍寬、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)光波快速掃描和調(diào)制，并且不需要液氮冷卻。4、應(yīng)用： 差頻在環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙感、醫(yī)療診斷和治療、激光光譜學(xué)研究、材料處理、數(shù)據(jù)通信、光電測(cè)量、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、紅外對(duì)抗等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。5、應(yīng)用實(shí)例：差頻可以制作可調(diào)諧的中紅外相干光源，使其能夠運(yùn)用中紅外激光光譜技術(shù)探測(cè)大氣甲醛的污染。1、原理 強(qiáng)泵浦光與非線性相應(yīng)率足夠大的晶體中的分子之間的參量相互作用，這種作用可以描述為分子引起的泵浦光子的非彈性散射，它吸收了一個(gè)泵浦光子產(chǎn)生了兩個(gè)新的光子。2、特點(diǎn)：1）優(yōu)點(diǎn)：調(diào)諧范圍寬、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。2）缺點(diǎn)：輸出波長(zhǎng)的調(diào)諧

3、是由泵浦和相位匹配條件決定，難以實(shí)現(xiàn)快速的波長(zhǎng)調(diào)諧。3、應(yīng)用實(shí)例：皮秒光參量振蕩放大器可用于指紋印跡識(shí)別。1、拉曼散射： 當(dāng)一束光入射到分子上時(shí)，除了產(chǎn)生與入射光頻率0相同的散射光外，還有頻率分量為0M的散射光， M是與分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率相關(guān)的頻率。2、受激拉曼散射：強(qiáng)激光的光電場(chǎng)與原子中的電子激發(fā)、分子中的振動(dòng)或與晶體中的晶格相耦合產(chǎn)生的散射光譜線強(qiáng)度迅速增加，發(fā)散角減小，線寬變窄具有很強(qiáng)的受激輻射特性。3、可調(diào)諧的拉曼激光器是基于受激拉曼散射的參量振蕩器。4、應(yīng)用：激光拉曼光譜技術(shù)3、激光拉曼光譜技術(shù)應(yīng)用實(shí)例： 有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)分析1）定性分析 高分子聚合物的測(cè)定 對(duì)生物大分子的研究2）定量分析： 拉曼散射光強(qiáng)度與活性成分的濃度成正比，因此可以利用拉曼光譜進(jìn)行定量分析