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基于简并四波混频的超精细光谱检测理论研究

作　者: 郑涛
导　师: 张苏娟
学　校: 西北大学
专　业: 光学
关键词: 超精细光谱非线性光学简并四波混频技术等效光栅同位素检测
分类号: O437
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 31次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

精细光谱及超精细光谱在现代物质微观信息的测量技术中揭示了物质结构等微观特性。而激光光谱技术是现在精细光谱、超精细光谱测量的主要手段。目前,常用的激光测量技术都存在诸如分辨率不高、检出限偏高、取样量较大,成本昂贵等缺陷。针对这一状况,论文提出将简并四波混频激光光谱分析技术用于物质超精细结构检测,利用非线性三阶效应,选择适当的参量近似,建立三阶非线性等效光栅双光束干涉模型,因此论文工作包括以下几方面：(1)对超精细光谱检测理论研究和发展情况进行总结和评述,考察各种方法的特点和适应范围。(2)选定检测模型使用的检测手段为激光三阶非线性效应中的简并四波混频,通过解决在建立三阶非线性等效光栅双光束干涉模型过程中的光栅模型建立、测量参数选择、理论近似问题,建立三阶非线性等效光栅双光束干涉模型。(3)由研究介质中可测量的入射光强入手,推导出介质中的温度分布T(x),进一步得到温度引起的折射率变化Δn,所以含有样品信息的衍射光束振幅可以通过求解贝塞尔函数得到,最终结合干涉模,得到三阶非线性等效光栅双光束干涉模型中需要的最重要的模型指导公式随后,讨论了基于简并四波混频的超精细光谱检测理论的优缺点。三阶非线性等效光栅双光束干涉模型可直接获取检验样品的微观信息,其测量没有光谱展宽,具有超精细光谱分辨能力；测量效率极高,所检测样品可涵盖固、液、气三种,且所需用量很小,是对现有各种测量模型的一种新的修正和补充。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-35
  1.1 超精细光谱的产生机制、研究手段及应用  7-16
    1.1.1 超精细光谱产生机制  7-8
    1.1.2 超精细光谱研究手段  8-13
    1.1.3 超精细光谱国内外应用  13-16
  1.2 非线性四波混频微观机制、研究进展及应用  16-25
    1.2.1 非线性四波混频的微观机制  16-20
    1.2.2 非线性四波混频的研究进展  20-21
    1.2.3 非线性四波混频的应用  21-25
  1.3 论文的主要内容和结构安排  25-26
  参考文献  26-35
第二章三阶非线性等效光栅双光束干涉模型建立  35-57
  2.1 超精细光谱测量的光谱展宽问题  36-43
    2.1.1 光谱展宽的形成  36-42
    2.1.2 消除光谱展宽的方法  42-43
  2.2 三阶非线性等效光栅双光束干涉模型中的等效光栅  43-53
    2.2.1 介质与光束的相互作用  43-51
    2.2.2 双光束干涉等效光栅理论  51-53
  2.3 小结  53-54
  参考文献  54-57
第三章三阶非线性等效光栅双光束干涉模型理论推导及讨论  57-65
  3.1 介质中的温度分布T(x)  57-58
  3.2 定态近似下的温度变化ΔT  58-59
  3.3 温度引起的折射率变化Δn  59-60
  3.4 衍射光强公式I_3及讨论  60-62
  3.5 小结  62
  参考文献  62-65
第四章总结与展望  65-67
攻读硕士学位期间取得的科研成果  67-69
致谢  69-70

基于简并四波混频的超精细光谱检测理论研究

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