碘分子前向簡并四波混頻光譜的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、簡并四波混頻光譜技術(shù)具有探測靈敏度高、光譜分辨率好、好的時(shí)間分辨和空間分辨、可遠(yuǎn)距離探測、不受背景氣壓影響等優(yōu)點(diǎn),已廣泛地應(yīng)用于對(duì)痕跡量原子、分子和自由基的探測,以及對(duì)燃燒診斷的研究等方面。本論文概括了簡并四波混頻的一些基本理論,介紹了理論計(jì)算DFWM信號(hào)的模型,用Matlab計(jì)算了DFWM的譜線線形隨總的入射激光能量的變化和信號(hào)強(qiáng)度隨入射光能量變化的關(guān)系曲線。確定了最大信號(hào)強(qiáng)度時(shí)的入射光能量。對(duì)目前DFWM實(shí)驗(yàn)中采用的兩種不同的光路布

2、局進(jìn)行比較,闡述了兩種光路布局的優(yōu)缺點(diǎn),并確定本實(shí)驗(yàn)中采用前向光路布局。搭建了一套測量靜態(tài)樣品池中氣象介質(zhì)DFWM光譜實(shí)驗(yàn)裝置,介紹了一種在前向DFWM光路中調(diào)節(jié)三束泵浦光重疊的新方法。在實(shí)驗(yàn)方面,測定了常溫純的DFWM光譜。研究了常溫純碘條件下泵譜激光能量對(duì)I2的DFWM光譜影響,測定了I2的DFWM信號(hào)強(qiáng)度隨泵譜激光能量的變化關(guān)系,并用Abrams模型解釋了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究了常溫純碘條件下泵譜激光能量對(duì)I2的DFWM光譜線形的影響,并

3、結(jié)合BLE理論對(duì)這種現(xiàn)象給出了合理的解釋。研究了外加氣體(空氣)對(duì)I2的DFWM光譜的影響,測量了不同外加空氣壓強(qiáng)下I2的DFWM信號(hào)強(qiáng)度隨泵譜激光能量的變化關(guān)系,在不同泵譜激光能量下I2的DFWM信號(hào)強(qiáng)度隨外加空氣壓強(qiáng)的變化關(guān)系,表明在較低泵譜能量下,外加空氣對(duì)I2的DFWM有猝滅作用。而當(dāng)較高泵譜能量時(shí),外加空氣對(duì)I2的DFWM卻有增強(qiáng)作用。用“熱光柵”模型解釋了這一現(xiàn)象。還研究了常溫下不同泵浦激光能量時(shí)外加氣體(空氣)對(duì)I2的DF