tailieunhanh - Hiệu ứng Raman trộn bốn sóng trong môi trường khí

Trong nghiên cứu này, giới thiệu phương pháp phát laser xung ngắn trong toàn bộ vùng tử ngoại sâu – nhìn thấy (DUV-VIS) dựa trên hiệu ứng Raman trộn bốn sóng trong môi trường khí. Do khoảng cách giữa các mức năng lượng dao động lớn (~4166 cm-1 từ v=1 sang v=0), hydro được chọn làm môi trường Raman. Xung bơm (800 nm), xung Stokes (1200 nm) kích thích cộng hưởng các phân tử khí lên mức dao động trên. | Hiệu ứng Raman trộn bốn sóng trong môi trường khí Vật lý HIỆU ỨNG RAMAN TRỘN BỐN SÓNG TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ Nguyễn Mạnh Thắng1, Nguyễn Văn Hảo2,3, Vũ Dương3*, Đỗ Quang Hòa3 Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, chúng tôi giới thiệu phương pháp phát laser xung ngắn trong toàn bộ vùng tử ngoại sâu – nhìn thấy (DUV-VIS) dựa trên hiệu ứng Raman trộn bốn sóng trong môi trường khí. Do khoảng cách giữa các mức năng lượng dao động lớn (~4166 cm-1 từ v=1 sang v=0), hydro được chọn làm môi trường Raman. Xung bơm (800 nm), xung Stokes (1200 nm) kích thích cộng hưởng các phân tử khí lên mức dao động trên. Do thời gian hồi phục pha dao động của các phân tử khí là lớn hơn nhiều lần so với độ rộng xung kích thích, xung bơm tương tác tức thời với các phân tử khí ở mức năng lượng trên và phát ra xung đối Stokes. Xung Stokes tiếp tục tương tác với các phân tử khí đã được kích thích và tán xạ ra các photon có mức năng lượng cao hơn tương ứng với các vạch đối Stoke bậc cao (hiện tượng thác lũ). Tại áp suất 196 kPa, hiệu ứng thác lũ cho phép phát vạch Raman đối Stoke đến bậc 8 (218 nm). Các xung ánh sáng này có ý nghĩa ứng dụng lớn trong các nghiên cứu quang phổ, quang phổ phân giải thời gian . Do các vạch đối Stoke là phù hợp về pha, sử dụng các kỹ thuật khử tán sắc, chồng chập về mặt thời gian cho phép tạo ra các chuỗi xung cực ngắn, một vài femto giây. Từ khóa: Hiệu ứng Raman, Hiệu ứng Raman đối Stokes, Laser xung cực ngắn, Femto giây, Quang học phi tuyến. 1. GIỚI THIỆU Hiện nay, có nhiều phương pháp đã được chứng minh để phát những xung laser cực ngắn (cỡ femto giây) trong vùng tử ngoại sâu (DUV), chẳng hạn như biến đổi tần số từ vùng nhìn thấy hay vùng hồng ngoại gần sang vùng DUV dựa vào sự phát siêu liên tục (supercontinuum) [1], phát hòa ba bậc ba và bậc bốn [2-4], trộn bốn sóng (FWM) [5, 6]. Các xung sáng ngắn như vậy đóng một vai trò rất quan trọng trong nghiên cứu quang phổ học như nghiên cứu các quá trình động học