銣原子熱蒸氣中激光模式圖樣的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、原子蒸氣中存在著豐富的非線性效應(yīng)。其中最重要的是光克爾效應(yīng)和四波混頻。從非線性光學(xué)建立的早期到現(xiàn)在，它一直是非線性光學(xué)研究的一個(gè)熱門。從1970年，D.Grischkowsky對激光單次穿過鉀蒸氣產(chǎn)生的自聚焦效應(yīng)進(jìn)行了研究開始，國際上很多小組，先后使用不同的原子，如銫，鋇，鈉等研究了原子熱蒸氣中的非線性效應(yīng)。但是在穿過原子熱蒸氣的激光器的選擇上，大家一直使用的都是脈沖激光器。直到2002年Bennink等人首次使用連續(xù)染料激光器單次穿過

2、鈉蒸氣介質(zhì)對斑圖模式進(jìn)行了研究，并通過克爾效應(yīng)給出了很好的理論解釋。
　　我們的工作主要研究了具有高斯橫向分布的連續(xù)激光束單次通過銣原子蒸后，在近共振附近銣原子蒸氣中，由強(qiáng)的非線性克爾效應(yīng)導(dǎo)致的激光分裂成細(xì)絲現(xiàn)象，并且這些細(xì)絲的衍射圖樣在遠(yuǎn)場通過相干迭加，可以形成具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的斑圖模式。實(shí)驗(yàn)上研究了輸入光功率，銣泡溫度和抽運(yùn)激光頻率相對于85Rb原子D2線的不同失諧位置等因素對斑圖模式的影響。由于銣原子的超精細(xì)能級分裂，在銣原子蒸

3、氣中同時(shí)存在與三階非線性效應(yīng)相關(guān)的四波混頻現(xiàn)象，通過掃描探測光的頻率同時(shí)觀察到具有斯托克斯和反斯托克斯光子的喇曼增益現(xiàn)象。
　　本論文主要分為以下幾個(gè)部分:
　　第一，介紹了激光束在原子熱蒸氣中傳播的相關(guān)非線性理論。
　　第二，對激光束在非線性介質(zhì)中自聚焦的成絲模型做了介紹，并對自陷模型進(jìn)行了理論推導(dǎo)。
　　第三，對我們得到激光模式圖樣的實(shí)驗(yàn)裝置做了詳細(xì)的介紹。
　　第四，介紹了我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和對結(jié)果進(jìn)行的