Введение к работе
Актуальность темы определяется следующими факторами:
Задача расширения возможностей нелинейных преобразователей из ИК области в видимую и из видимой в ВУФ область спектра является актуальной задачей квантовой электроники.
Улучшение разрешения и скорости счета в электронной спектроскопии имеет важное значения для получения новых результатов для физики твердого тела.
Учет влияния эффекта локального поля важен при интерпретации экспериментов в области лазерной спектроскопии и нелинейной оптики.
Защищаемые положения
-
Разработанная нами цельнопрогреваемал кювета обладает рядом преимуществ по сравнению с кюветами с охлаждаемыми окнами. В ней устранена неустойчивость сигнала третьей гармоники, обнаруженная нами в кювете с охлаждаемыми окнами. Кювета позволяет осуществлять быстрый нагрев и охлаждение в диапазоне 800 градусов, перегрев рабочего объема по сравнению с отростком с целью уменьшения концентрации димеров и варьировать давление буферного газа в широких пределах (более 10 атмосфер). Ее конструкция позволяет наращивать апертуру в больших пределах, чем у кювет с охлаждаемыми окнами.'
-
При ГТГ излучения второй гармоники лазера на стекле с неодимом в парах нафталина спектральная зависимость энергии ВУФ излучения соответствует расчетной, полученной с учетом условий фазового синхронизма, поглощения и вклада одпофотонного резонанса по генерируемому излучению в нелинейную восприимчивость. Эффективность преобразования в исследованном нами диапазоне слабо зависит от частоты генерируемого излучения.
3) Время накопления фотоэлектронных спектров твердотельных об
разцов (на примере ВТСП) при использовании времяпролетного анали
затора (ВПА) энергии фотоэлектронов с возбуждением УФ излучением
специально разработанного лазерного источника не зависит от ширины
аппаратной функции ВПА вплоть до величин 1-2 мэВ. При настоя
щем состоянии лазерной техники в наибольшей степени требованиям
к лазерному источнику для ВПА удовлетворяет лазер на неодиме с
нелинейным преобразованием частоты.
4) В трехуровневых атомных системах при достаточно высоких
концентрациях происходит модификация спектральных зависимостей,
обусловленных квантовой интерференцией, вследствие эффекта- ло
кального поля. Спектры поглощения пробного поля в присутствии
сильного поля на смежном переходе, обусловливающем квантовую ин
терференцию, с учетом эффекта локального поля аналогичны тако
вым в отсутствие учета эффекта локального поля, но при введении
дополнительной отстройки частоты сильного поля. Для населенности
верхнего уровня в каскадной схеме ее зависимость от частоты пробного
поля при учете эффекта локального поля и столкновителыюго уши-
рения отличается от таковой в отсутствие учета локального поля, но
при введении дополнительной отстройки. Спектры многофотонной ио
низации трехуровневой системы повторяют спектральную зависимость
населенности верхнего уровня каскадной трехуровневой системы.
Научная новизна
-
Исследована генерация третьей гармоники излучения с длиной волны 1.3 мкм в парах рубидия с использованием кювет двух типов. В кюветах с охлаждаемыми окнами обнаружена неустойчивость сигнала третьей гармоники под действием излучения накачки. В цельнопро-греваемой кювете неустойчивость сигнала отсутствует, а условия синхронизма и величина эффективности преобразования соответствуют расчетным. .
-
Исследовано преобразование излучения с длиной волны 532 нм в ВУФ область путем генерации третьей гармоники этого излучения в парах нафталина. Получена перестройка длины волны ВУФ излучения при перестройке длины волны излучения накачки.
-
Рассмотрена возможность получения фотоэлектронных спектрон твердотельных образцов в области энергий связи вблизи уровня Ферми
с разрешением вплоть до 1- мэВ и высокой скоростью счета с помощью ВПА и специально разработанного для этой цели лазерного источника с нелинейным преобразованием частоты. Получены выражения для пространственного вклада в энергетическое разрешение (т.е. вклада в энергетическое разрешение, обусловленного неопределенностью длины пролета) и рассмотрена связь между разрешением и ограничениями скорости счета.
На основе проведенного анализа сформулированы требования к источнику возбуждения.
4. Исследовано влияние эффекта локального ноля на лазерно-индуцированную прозрачность в трехуровневой Л-схеме и каскадной схеме. Показано, что учет эффекта локального поля приводит к кардинальному изменению формы линий, обусловленных квантовой интерференцией.
Практическая значимость
1. Разработанная нами цельнопрогреваемая кювета может найти
применение для создания однородного столба паров щелочных метал
лов и других химически активных веществ при температурах до 900С.
-
Пары соединений с сопряженными двойными связями могут найти применение при генерации ВУФ излучения в диапазоне до 150 нм.
-
Результаты анализа ограничений скорости счета ВПА с лазерным источником возбуждения могут быть полезны при создании прибора такого типа, выборе его конфигурации и анализе результатов измерений.
Апробация работы Результаты работы были представлены на следующих конференциях и совещаниях: "Инверсия заселенностей и генерация на переходах атомов и молекул", Томск, 1986; Всесоюзном совещании по резонансным нелинейным процессам в газах, Дивно-горек, 1986, V Всесоюзной конференции "Оптика Лазеров", Ленинград, 1987; Всесоюзном семинаре "Спектроскопия сложных молекул", Минск, 1989; Международная школа "Лазеры и их применение", Сая-ногорск, 1989, Международной конференции ICLOE'92, Международном симпозиуме "Optics, Imaging and Instrumentation", Сан Диего, 24-29 July 1994; Международной конференции CLEO/EQEC94; конференции EURESCO "Very High Resolution with Photoelectrons", Ленггриес, 1995.
По теме диссертации опубликовано 17 работ, список которых приве-
ден в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, трех оригинальных глав и списка литературы из 215 наименований. Работа изложена на .158 страницах и иллюстрируется 27 рисунками и 4 таблицами.
