光譜學(xué)完整版本

１．高分辨分子光譜高分辨分子光譜與分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，是研究分子結(jié)構(gòu)的有效方法，可用來研究譜線的精細(xì)和超精細(xì)分裂、塞曼和斯塔克分裂、光位移、碰撞加寬、碰撞位移等效應(yīng)。在高分辨分子光譜的實(shí)驗(yàn)研究中對光源的要求非常嚴(yán)格，通常要求具有較高的輸出功率、非常窄的線寬、寬光譜調(diào)諧范圍、較好的頻率穩(wěn)定性和自動的電子掃描裝置。=1\*GB2⑴中紅外光譜測量我們公司代理德國ELS公司的SpectroStar是用VersaDisk-1030固體激光器來泵浦的高功率單頻中紅外（2-5μm）OPO（SpectroStar），它填補(bǔ)了世界上在該譜段沒有高功率單頻光源的歷史，為從事高分辨率中紅外光譜的科研人員提供了有力的科研工具。SpectroStar特點(diǎn)：高功率：輸出功率可達(dá)幾Ｗ（3W@2.954nm）。窄線寬：單頻，線寬<10-4cm-1。調(diào)諧范圍：2-5um（調(diào)諧VersaDisk-1030腔內(nèi)的雙折射濾光片）。電子掃描控制：實(shí)現(xiàn)波長的掃描，連續(xù)掃描范圍大約為5cm-1。VersaDisk-1030VersaDisk-10301000-1060nmcw35WSF@1030nm光譜測量OPO光譜測量OPO圖１SpectroStar的光譜測量應(yīng)用圖１SpectroStar的光譜測量應(yīng)用圖2SpectroStar的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖2SpectroStar的結(jié)構(gòu)設(shè)計=2\*GB2⑵近紅外、可見光譜測量我們公司代理的德國RadiantDyes公司的鈦寶石/染料單頻環(huán)行腔激光器非常適合應(yīng)用于高分辨分子光譜的研究。鈦寶石/染料單頻環(huán)行腔激光器的主要參數(shù)：調(diào)諧范圍（染料）：400-850nm；調(diào)諧范圍（鈦寶石）：700-950nm；線寬：1MHz；頻率漂移：100MHz/小時；掃描范圍：30GHz；模式：TEM00；偏振：垂直；與競爭對手相比的優(yōu)勢：鈦寶石/染料單頻環(huán)行腔激光腔內(nèi)的薄厚標(biāo)準(zhǔn)具可以同時使用并單獨(dú)調(diào)節(jié)，這是獲得優(yōu)秀光束質(zhì)量的必要條件。它的數(shù)字掃描發(fā)生器可以連續(xù)地或手動地向長波或者短波調(diào)諧。掃描可以停在任意波長，然后繼續(xù)調(diào)諧（連續(xù)或手動）。掃描過程用戶既可以設(shè)置掃描時間，也可以設(shè)置掃描速度（1MHz/秒）。參考腔會把任何頻率漂移轉(zhuǎn)換成誤差信號，高頻誤差信號反饋給安裝在PDT上的折疊腔鏡，低頻誤差信號反饋給布儒斯特窗來控制腔長穩(wěn)定，因此整個系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性非常好。2．玻色-愛因斯坦凝聚和光鑷基本原理：物質(zhì)不斷地冷卻下去，接近絕對零度時（-273.16。c）時，所有的玻色子都聚集在同一個量子態(tài)上，原子之間不能被區(qū)分出來，這種態(tài)被稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)（BEC）。因此要實(shí)現(xiàn)玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)就要對物質(zhì)進(jìn)行不斷的冷卻，采用激光冷卻的原理是：面向激光運(yùn)動的原子會吸收激光，由于動量守恒，速度會慢下來，而其他原子不受影響，如果從各個方向照射，原子就會整體安靜下來，也就是原子被冷卻了。光鑷是由一束高度匯聚的激光形成的三維勢阱，利用光的力學(xué)效應(yīng)，可以俘獲進(jìn)而操縱微小粒子。在光生物物理研究中，利用激光力學(xué)效應(yīng)產(chǎn)生的皮牛級力，可以非接觸無損傷地操縱活細(xì)胞，為精確研究細(xì)胞的功能提供了有效的方法。在玻色-愛因斯坦凝聚和光鑷實(shí)驗(yàn)中都要求激光光源具有較高的功率和非常好的光束質(zhì)量。相關(guān)產(chǎn)品：我們公司代理德國ELS公司的連續(xù)固體激光器VersaDisk-1030是采用薄片激光技術(shù)，冷卻和泵浦效率非常高，同時具有高功率輸出和高的光束質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)單頻，線偏振和可調(diào)諧輸出。此外，在進(jìn)行原子冷卻實(shí)驗(yàn)時，激光波長要避開原子分子的吸收波長，需要把激光頻率調(diào)到比原子的吸收頻率稍微小一點(diǎn)的位置。實(shí)驗(yàn)中的大多數(shù)的粒子是在可見波長。因此，VersaDisk輸出的1030nm波長連續(xù)激光非常適合于進(jìn)行玻色-愛因斯坦凝聚和光鑷實(shí)驗(yàn)。VersaDisk-1030激光器的主要參數(shù)：波長：1030nm輸出功率：5-100W模式：M2<1.1發(fā)散角：0.7mrad線寬：<2GHz線偏振：>100:1功率穩(wěn)定性：<±1.0%3．泵浦鈦寶石/染料激光器/OPO=1\*GB2⑴泵浦連續(xù)鈦寶石/染料激光器基本原理：泵浦源即為實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的外界能量源。傳統(tǒng)的鈦寶石/染料激光器的泵浦源是采用532nm的Nd:YAG激光器或514.5nm的Ar+激光器。我們公司推出VersaDisk系列515nm的Yb:YAG激光器與它們相比具有很多方面的優(yōu)勢。Yb:YAG作為準(zhǔn)三能級結(jié)構(gòu)的晶體，與Nd:YAG晶體相比它的優(yōu)點(diǎn)如下：具有較低的量子損耗，熱承載?。?1％量子效率），熱透鏡效應(yīng)非常小，幾乎可以忽略不計。具有很寬的吸收帶寬（18nm），因此對泵浦LD的控溫精度要求低。上能級熒光壽命長（1ms），有利于儲能發(fā)射線寬較寬，可以實(shí)現(xiàn)調(diào)諧輸出。激光發(fā)射截面較小（有利于高能量存儲）。由于Ti:Sa晶體在515nm處的吸收系數(shù)要高于其在532nm處的吸收系數(shù)（圖1，吸收效率要高18%），所以VersaDisk-515是泵浦Ti:Sa激光器的理想泵浦源。此外，由于515nm的波長短于532nm，所以VersaDisk-515可以更高效地用來泵浦染料激光器。圖1鈦寶石的吸收和發(fā)射譜圖1鈦寶石的吸收和發(fā)射譜相關(guān)產(chǎn)品及參數(shù)：=1\*GB2⑴VersaDisk-515波長：515nm輸出功率：0.5W，2.5W，5W模式：TEM00M2<1.1偏振：>100:1,垂直線寬：<5MHz發(fā)散角：0.5mrad光束直徑：2.0mm±10%功率穩(wěn)定度：<±1%=2\*GB2⑵MonoDisk-515波長：515nm輸出功率：5W，10W，15W，20W模式：TEM00M2<1.1偏振：>100:1,垂直發(fā)散角：0.5mrad光束直徑：1.5mm功率穩(wěn)定度：<±1%=3\*GB2⑶MonoDisk-MP-515波長：515nm輸出功率：30W，50W模式：TEM00M2<1.1偏振：>100:1,垂直發(fā)散角：0.5mrad光束直徑：3mm±10%功率穩(wěn)定度：<±2%=2\*GB2⑵泵浦脈沖鈦寶石／染料激光器選擇脈沖鈦寶石／染料激光器泵浦源時要注意泵源的參數(shù)要求，尤其是波長，最大脈沖能量、脈寬、重復(fù)頻率、發(fā)散角的參數(shù)，以便找到您需要的泵浦源。相關(guān)產(chǎn)品及參數(shù)：我們公司代理的白俄羅斯的LQ系列Nd:YAG激光器，它的輸出波長是532nm，Nd:YAG棒橫向上的去偏補(bǔ)償與環(huán)行腔結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合保證了LQ系列具有優(yōu)秀的光束質(zhì)量和輸出能量。所有的非線性晶體和Pockel盒都安裝在帶溫度控制裝置的支架上，放置諧振腔光學(xué)部件的光學(xué)平臺也有溫控裝置，高精度溫控系統(tǒng)確保激光器具有優(yōu)秀的脈沖-脈沖穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性。因此，LQ系列是各種脈沖鈦寶石／染料激光器的理想泵浦源。型號LQ529ALQ529BLQ529CLQ829LQ929重復(fù)頻率（HZ）5,1010,20505,105,10脈沖能量（mJ）28019080550850波長(nm)532脈寬（ns）10--13發(fā)散角（mrad）1=3\*GB2⑶泵浦連續(xù)光參量振蕩器(OPO)VersaDisk-1030可以用來泵浦高功率單頻中紅外OPO，為從事高分辨率中紅外光譜的科研人員提供了有力的科研工具。由于VersaDisk-1030的波長可以在1000nm-1060nm之間調(diào)諧，而且可以同時保證高輸出功率和窄線寬，因此可以通過只調(diào)節(jié)VersaDisk-1030的波長來調(diào)節(jié)OPO的波長。VersaDisk-1030激光器的主要參數(shù)：波長：1030nm輸出功率：5-100W模式：M2<1.1發(fā)散角：0.7mrad線寬：<2GHz線偏振：>100:1功率穩(wěn)定性：<±1.0%=4\*GB2⑷泵浦脈沖光參量振蕩器(OPO)VersaDisk-1030Q激光器是泵浦調(diào)Ｑ型OPO的理想光源。VersaDisk-1030Q激光器主要參數(shù)波長：1030nm平均輸出功率：20W，30W，60W@5KHz的重頻重復(fù)頻率：１KHz-15KHz脈寬：400ns模式：M2<1.5偏振：線偏振，>100:1，水平發(fā)散角：2mrad光束直徑：2mm±10%線寬：<2GHzLQ系列Nd:YAG激光器的輸出波長是532nm、355nm，Nd:YAG棒橫向上的去偏補(bǔ)償與環(huán)行腔結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合保證了LQ系列具有優(yōu)秀的光束質(zhì)量和輸出能量。所有的非線性晶體和Pockel盒都安裝在帶溫度控制裝置的支架上，放置諧振腔光學(xué)部件的光學(xué)平臺也有溫控裝置，高精度溫控系統(tǒng)確保激光器具有優(yōu)秀的脈沖-脈沖穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性。因此，LQ系列是各種脈沖OPO的理想泵浦源。LQ529A、LQ529B、LQ529C激光器主要參數(shù)：型號LQ529ALQ529BLQ529C結(jié)構(gòu)單振蕩器脈沖重復(fù)頻率（Hz）510102050脈沖能量（mJ）at532nm

at355nm

280

110

280

100

190

90

190

90

80

40

脈沖寬度（ns）10...13光束直徑（mm）865發(fā)散角（mrad）~1穩(wěn)定性3)<±2.5%LQ829、LQ929激光器主要參數(shù)：型號LQ829LQ929結(jié)構(gòu)振蕩器+放大器脈沖重復(fù)頻率（Hz）510510脈沖能量（mJ）

at532nm

at355nm

550

200

550

180

850

270

850

270

脈沖寬度（ns）10...13光束直徑（mm）89發(fā)散角（mrad）~1穩(wěn)定性3)<±2.5%4．干涉、全息、絕對頻率穩(wěn)定基本原理：全息術(shù)是指全部記錄，即記錄全部信息-振幅和相位。利用激光照相術(shù)所產(chǎn)生的全息圖上的任一小區(qū)域能重現(xiàn)整個物體的象。所以只要保存底片的一小部分碎片就能再現(xiàn)出原來全部的景物，這就是全息的來源。激光的穩(wěn)頻技術(shù)是指選擇一個穩(wěn)定的頻率參考基準(zhǔn)。通過自動伺服反饋系統(tǒng)將激光的輸出頻率鎖定在這個基準(zhǔn)上，這樣不僅可以使激光的輸出頻率、功率穩(wěn)定，而且可以對激光輸出線寬進(jìn)一步地壓榨。在激光的干涉、全息和頻率穩(wěn)定應(yīng)用中，都要求激光光源具有單頻、窄線寬、高光束質(zhì)量和穩(wěn)定的輸出功率等特點(diǎn)。相關(guān)產(chǎn)品：我們公司代理一款德國ELS公司的VersaDisk-515固體激光器，它的波長可以調(diào)諧并精確地固定在514.5nm，因此可以完全代替氬離子激光器用于全息、干涉、光存儲和其他需要單頻輸出的應(yīng)用領(lǐng)域，并可以解決氬離子激光器耗水耗電的弊端。在絕對頻率穩(wěn)定應(yīng)用中，VersaDisk-515可以與外部標(biāo)準(zhǔn)頻率源（碘吸收池）鎖定在一起，使其線寬小于1MHz，而絕對頻率由碘分子的特征譜線決定VersaDisk-515主要參數(shù)：波長：515nm輸出功率：0.5W，2.5W，5W模式：TEM00M2<1.1偏振：>100:1,垂直線寬：單頻，<5MHz發(fā)散角：0.5mrad光束直徑：2.0mm±10%功率穩(wěn)定度：<±1%5.切割、打孔、材料微加工、高精度雕刻基本原理：激光切割、雕刻進(jìn)行的機(jī)制是：在激光束能量作用下材料表面被迅速加熱到幾千乃至上萬度而熔化或汽化，隨著汽化物逸出和熔融物體被輔助高壓氣體（氧氣或氮?dú)獾榷栊詺怏w）吹走，切縫或刻縫產(chǎn)生。激光打孔是指被加工的材料吸收高能量的激光，在極短的時間加熱到熔化并被蒸發(fā)掉的過程。為了獲得高質(zhì)量的孔，應(yīng)根據(jù)激光打孔的一般原理和特點(diǎn)，對影響打孔質(zhì)量的參數(shù)進(jìn)行分析和了解。這些參數(shù)包括：激光脈沖的能量，脈沖寬度，離焦量，脈沖激光的重復(fù)頻率，被加工材料的性質(zhì)。

在材料微加工、打孔和高精度雕刻過程中，首先要求被加工的材料能夠?qū)す獾牟ㄩL進(jìn)行吸收。其次要求激光具有較高的能量和非常好的光束質(zhì)量，因?yàn)楫?dāng)激光具有非常好的光束質(zhì)量時，光斑經(jīng)透鏡聚焦后能夠得到較小的尺寸，這樣，照射到材料上的功率密度才能達(dá)到打孔或雕刻的要求。相關(guān)產(chǎn)品及主要參數(shù)：由于VersaDisk-1030同時擁有高功率（最大達(dá)100W）和優(yōu)秀的光束質(zhì)量（TEM00，線偏振），使得它在印刷工業(yè)中可以對清篩輥進(jìn)行精確的雕刻，而且打出的孔比其它激光器要深而且干凈。VersaDisk-1030主要參數(shù)：波長：1030nm輸出功率：5-100W模式：M2<1.1發(fā)散角：0.7mrad線寬：<2GHz線偏振：>100:1功率穩(wěn)定性：<±1.0%CadiYAG激光器結(jié)構(gòu)緊湊的激光頭包括一個線性諧振腔和設(shè)計獨(dú)特的泵浦模，Nd:YAG激光棒被泵浦光均勻照射，因此可以獲得均勻一致的M2=5的激光光束。CadiYAG激光器光束的空間光強(qiáng)輪廓是一個十分理想的平頂模式，這對于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用來說是一個很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭梢院芫鶆虻丶庸げ牧?。CadiYAG1064-Q主要參數(shù)：波長：1064nm功率：12/30/45/75W（10KHz重頻）重復(fù)頻率：0-50KHz脈寬：60ns模式：M2<5發(fā)散角：0.8mrad6．光動力治療基本原理：光動力療法（PDT）又稱光敏療法，是一種光激發(fā)的化學(xué)療法，其原理光敏劑吸收光子的能量躍遷到激發(fā)態(tài)，受激發(fā)的光敏劑將能量傳遞給氧，產(chǎn)生一些活性氧分子?；钚匝醴肿油ㄟ^氧化作用來攻擊細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這種損傷可能是細(xì)胞膜或蛋白質(zhì)的氧化損傷。當(dāng)氧化損傷的積累超過一定的閾值時，細(xì)胞便開始死亡。在光動力治療中，激光的波長、功率密度和能量密度對治療的效果有很大的影響。激光器的輸出功率至少要達(dá)到瓦級以上才能達(dá)到治療效果。由于生物體內(nèi)紅細(xì)胞的存在和光散射等原因，不同波長的光對組織的穿透深度是不同的?？偟膩碚f，波長越長對組織的穿透越深，比如光敏素治療腫瘤時最適宜波長為630nm，在此波長的光照射下，藥物可以被活化，而這一波長的光穿透組織的深度<0.5cm。如果波長是700nm，穿透深度就接近0.8cm。相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)參數(shù)：無論從波長、功率、系統(tǒng)配置還是從光纖配置上來看，我們公司代理的7401和7404系統(tǒng)都是實(shí)現(xiàn)光動力治療的理想光源。7401系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

功率：1W/2W@635/650nm,2W/4W@670/690nm中心波長：635/650+/-3nm,670/690+/-10nm輸出光纖接口：FC或SMA接口最小光纖直徑：400μm/600um

最小光纖數(shù)值孔徑：0.22

內(nèi)置驅(qū)動電源，溫度控制器

可調(diào)功率/電流

通過調(diào)節(jié)溫度可實(shí)現(xiàn)（2-3nm）波長調(diào)節(jié)

遙控操作

保修期：1年或者1000小時工作時間（先到為準(zhǔn)）7404系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

功率：500mW@635/650nm,700mW@670/690nm其他參數(shù)與7401系統(tǒng)基本相同。7.塑料焊接、特殊表面熱處理、微焊接基本原理：激光焊接的過程是指，當(dāng)激光束觸及材料時，其熱量通過熱傳導(dǎo)傳輸?shù)焦ぜ砻婕氨砻嬉韵赂钐帯Ｔ诩す鉄嵩吹淖饔孟?，材料熔化、蒸發(fā)、并穿透工件的厚度方向形成狹長空洞，隨著激光焊接的進(jìn)行，小孔沿兩工件間的接縫移動，進(jìn)而形成焊縫。在激光焊接的應(yīng)用中，要求激光有較高的輸出功率。相關(guān)產(chǎn)品：=1\*GB2⑴DiodeStar半導(dǎo)體激光器德國ELS公司的高功率半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)DiodeStar可以在808/940nm輸出5-300W的功率。特別適合于塑料焊接、材料表面的熱處理、微焊接等許多工業(yè)和科研應(yīng)用。=2\*GB2⑵FiberStar光纖激光器FiberStar是一款結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用的連續(xù)輸出光纖激光器，波長為1085nm，輸出10-100W的功率。它抗沖擊、震動、灰塵、溫度和其他的干擾因素，這種免維護(hù)激光器特別適合于環(huán)境糟糕的工業(yè)應(yīng)用如材料微加工、微切割、微焊接、雕刻和成像。其光束為高斯分布，m2<1.3，輸出光束由一根帶保護(hù)層的單模光纖傳導(dǎo)到加工面。FiberStar激光器使用方便，可以很容易地集成進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備中。8.非線性光學(xué)/測速學(xué)(PIV)基本原理：非線性光學(xué)是研究光與物質(zhì)的非線性相互作用的一門學(xué)科。主要涉及二階、三階非線性光學(xué)效應(yīng)，研究內(nèi)容包括備頻、和頻、差頻、光學(xué)參量振蕩及四波混頻、受激散射、多光子過程等。在非線性光學(xué)的研究中，為了實(shí)現(xiàn)非線性光學(xué)效應(yīng)，通常要求激光光源具有較高的脈沖能量和高光束質(zhì)量。PIV的基本工作原理：在流場中布撒大量示蹤粒子跟隨流場運(yùn)動（空氣中使用固體或者液體小顆粒煙霧，水中