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外加气体对慎的简并四波混频的影响-上海有机化学研究所
化学学报 A口A ClllMICA SINlCA 四~, 57, 396-401
外加气体对慎的简并四波混频的影响
王苗苗 陈德应 郑企克
杨新菊
(复旦大学激光化学研究所 上海 200433)
摘要 研究了人射激光能量密度,外加气体(N2 , C~, N~)对腆的简并四波混频(DFWM)光谱和信
号强度的影响,测定了马的 D阿M 信号的饱和强度与外加气体压强之间的关系.结果表明外加气
体对弘的 D阿M 光谱结构的影响不大,但对信号强度的影响较大,而且与激光能量密度有关.坠的
DFWM 信号的饱和强度(l瞄)与 N 压强(p)之间的关系为 I瞄oc pO.7. 当激光能量密度足够大时,外
2
加气体对信号的增强作用是热光栅所产生的.
关键词 简并四波混频,热光栅,饱和强度
简并四波?昆频(Degenerate Four - Wave - Mixi吨,简称D阿M)是一种非线性光谱技术,已被
成功地用于气相痕量原子、分子和自由基的探测等[1-4) 近年来的研究发现在一定条件下外加
气体对 DFWM 信号强度有增强效应,这引起了人们很大的兴趣,对此已有不少的报道[5-10) 目
前普遍认为,在加入外加气体后,DFWM 信号除了布居光栅(Population Grati晤, PG) 的贡献外,
还包含热光栅(Thennal Grating , 1巳)的贡献.但目前的理论在定量描述 DFWM 信号与外加气体
压强之间的关系上都存在着一些不足,如对双原子分子体系,Danehy 等[5) 的模型解释了外加
气体(陀, C(h等)对 Nû 的 DFWM 信号的影响,但只适用于激光能量密度小于饱和强度的情
况.实际上,往往是在较高的激光能量密度下,外加气体对 DFWM 信号才有增强作用,因此在
较高的激光能量密度下外加气体对D网M 信号强度的增强效应有待深入的研究.
人们对马的 DFWM 的研究虽已有不少报道,但只有 Barker 等[11) 研究了陀对』的 DFWM
信号强度的影响.他们发现了在较高的激光能量密度下 N DFWM 信号,但
的加入会增强坠的
2
阿
未能对结果作出合理的理论解释.本文研究了外加气体饨,问及 NÛ2)对 1 的
D M 光谱和
2
网
信号强度的影响,并实验测定了马的 D 1M信号的饱和强度与外加气体压强的关系,在此基
础上利用 Danehy 等的理论模型[5] ,对实验结果进行了理论拟合,并对在较高激光能量密度下
外加气体对腆的 DFWM 信号的增强效应作出了合理的解释.
1 实验和数据处理
本实验采用后向四波混频光路[12] ,所用激光为脉冲 Nd:YAG 激光器(Spectra Physics ,
Quanta - Ray GCR 1佣)泵浦 PDL- 2 染料激光器(染料为R5佣),其输出波长在 552 - 570nm
1
范围内连续可调,脉宽为10ns ,激光重复频率为10恼,线宽为0.4cm- ,光束直径约为
*女, 32 岁,博士,讲师
收稿日期:1998-03-23 ,国家自然科学基金
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