腔衰蕩光譜技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、光譜技術(shù)是化學(xué)及物理研究中判別物質(zhì)組成與物質(zhì)類別的主要手段。吸收光譜技術(shù)是光譜技術(shù)中最常見的形式,以其簡單的實驗原理、簡易的實驗裝置及便捷的實驗方法,被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究及生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域之中。目前,部分已經(jīng)測量精準(zhǔn)的吸收光譜,如碘、汞、氖、鈉的光譜等,己成為實驗中定標(biāo)絕對頻率的參考。高靈敏光譜技術(shù)的研究是分子光譜研究的一個重要環(huán)節(jié)。 腔衰蕩光譜技術(shù)不僅具有較高的測量靈敏度,還可對樣品的絕對吸收進行測量。采用連續(xù)激光腔衰蕩光譜

2、技術(shù),通過測量O<,2>分子三重禁戒躍遷b<'1>∑<,g><'+>-X<'3>∑<,g><'->(3,0)帶<'R>Q(5)譜線(波數(shù)17266.090 cm<'-1>處),極限真空及不同氣壓下的衰蕩時間,利用逼近法得到空腔壽命為2.9174 ms,由此擬合獲得其絕對吸收截面為1.4998(±0.0967)×10<'26>cm<'2>,與早先的文獻估計值一致。由空腔壽命獲得的諧振腔高反鏡的反射率為99.989(±0.001)%,較通常

3、的測量方法更為精確,于是,本實驗條件下的等效吸收程長比幾何程長增大了約9090倍。 此外,基于光外差檢測的腔衰蕩光譜技術(shù),避免了對衰蕩時間的直接測量,同時消除了腔鏡損耗的共模直流信號的測量,理論上其測量靈敏度可以達到量子噪聲極限[Ye J and John L H,2000 Phys.Rev.A.61,061802]。本文提出簡化的光外差腔衰蕩光譜技術(shù),技術(shù)實現(xiàn)相對簡單,更適合于分子振轉(zhuǎn)光譜研究。在前期理論分析給出最佳參數(shù)的基礎(chǔ)

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