光谱相干论文_梁帅西

导读:本文包含了光谱相干论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光谱,层析,光学,光栅,多普勒,多维,光程。

光谱相干论文文献综述

梁帅西[1](2019)在《非相干宽带腔增强吸收光谱技术测量大气乙二醛的研究》一文中研究指出乙二醛是大气多种挥发性有机物(VOCs)氧化的典型中间产物。其研究对量化VOCs排放,理解VOCs氧化机理,厘清O3和二次有机气溶胶(SOA)形成过程等方面具有重要的意义。白天乙二醛易光解且与OH自由基的快速反应决定了其在大气中寿命较短,仅约为2小时。夜间乙二醛主要去除途径为非均相损耗。二次有机气溶胶(SOA)在有机气溶胶中占有重要的比例。乙二醛能够经过非均相反应进入液相或颗粒相,对SOA具有潜在的重大贡献。乙二醛主要来自氧化生成且寿命短的特点,使其成为较好的光化学反应指示剂。乙二醛与甲醛的比值(RGF)能够用来确定前体物VOCs的类型,但卫星观测与地基测量结果之间存在分歧。针对乙二醛在大气环境中的重要作用,采用非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术开展乙二醛的测量研究。IBBCEAS技术具有高灵敏度、多组分同时监测、实时在线快速测量等优点,能够实现乙二醛的高灵敏度、高时间分辨率测量。在课题组已有研究基础上,自主搭建了基于蓝光LED的IBBCEAS系统,参与了北京和泰州两次外场观测实验,并对观测结果进行了一定分析。主要取得以下研究结果:1)建立了基于蓝光LED的IBBCEAS系统。采用离轴抛物面镜代替消色差透镜有效提高了光学耦合效率。选择大功率蓝光LED,并合理选择相匹配的高反镜、带通滤光片和光纤光谱仪等关键元器件,保证系统能够获得较高的信噪比。采用两种镜面反射率的标定方法,标定结果具有较好一致性。在时间分辨率为30 s时,实验室测量乙二醛和二氧化氮的探测限分别为23 pptv(2cσ)和29 pptv(2σ)。2)研究了乙二醛的光谱反演及干扰扣除。研究NO2对乙二醛光谱反演的交叉干扰问题,分析了光谱拟合残差中光谱结构的来源,推测引起交叉干扰的原因为光谱仪色散不均匀导致采用基于卷积的参考谱处理方式获得NO2参考光谱不够精确。在高污染大气环境条件下,采用实测NO2参考光谱并用于实际大气光谱反演,有效减小了光谱拟合残差。同时,分析了不同浓度NO2对乙二醛、甲基乙二醛、水汽等的影响。3)研究了RGF对前体物VOCs的指示作用,计算了乙二醛寿命和夜间损耗速率。计算北京城区的RGF平均值为2.2%,低RGF值反映了人为源的排放。同时,对测量期间出现的RGF的高值(大于8%)进行分析,发现存在多种前体物的控制类型。研究了北京城区夏季大气中乙二醛的寿命,计算实验期间中午乙二醛寿命的平均值约为1.96小时。计算夜间乙二醛的非均相损耗速率为1.68×10-5 s-1。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-09)

余少刚[2](2019)在《基于强场光电子谱和多维相干光谱的原子分子超快动力学研究》一文中研究指出激光与物质的相互作用为揭示微观粒子的运动规律提供了强有力工具。随着超短激光技术的发展,飞秒激光更是在前所未有的时间尺度上帮助人们更加深入和全面地理解原子分子复杂动力学行为,例如原子分子电离动力学和原子间多体相互作用动力学。本文针对飞秒激光脉冲与原子分子作用下的超快动力学行为,结合强场光电子谱和多维相干光谱研究方法,开展了系统的实验和理论研究工作,取得的主要成果如下:(一)基于强场光电子谱的原子分子超快电离动力学研究1、实验和理论研究了正交双色场(OTC)下的原子超快电离动力学。利用强场近似(SFA)和包含库仑修正的强场近似(CVA)方法,模拟OTC场中光电子动量分布,发现CVA结果与实验结果相吻合,而SFA结果存在较明显的偏差,分析表明这种差异来源于库仑势对两种电离电子轨道相位的不同影响。进一步,实验研究了OTC场中电离电子的亚周期干涉效应。实验发现光电子动量谱上出现一种之前未曾报道过的干涉结构,结合理论分析,揭示了这种新奇的干涉结构来自非相邻1/4光学周期电子波包之间相互干涉的物理机制。2、理论研究了平行双色场下的分子超快电离动力学。利用数值求解含时薛定谔方程方法,计算了N2分子的光电子动量谱。在光电子动量谱上发现了一种全新的干涉条纹,借助半经典和SFA理论分析表明这种干涉条纹是来源于二次返回背向散射电子轨道形成的光电子全息干涉图。(二)基于多维相干光谱的原子间多体相互作用动力学研究1、自主搭建了一套可用于研究原子间多体相互作用动力学的多维相干光谱实验装置,其主要包括激光系统、时序控制系统、相位调制-鉴频-解调系统和数据采集系统。完成后的谱仪分辨率和信噪比都达到国际领先水平,为开展多体相互作用动力学研究奠定了坚实基础。2、实验和理论开展了两原子长程偶极-偶极相互作用动力学研究。利用二维相干光谱(2DCS)技术在冷原子密度范围下测量了Rb和K原子的双量子二维光谱。通过光学Bloch理论分析,揭示了双量子信号的长程偶极-偶极相互作用属性。这是目前观测到的最低热原子密度下的偶极-偶极相互作用信号,支持了任意原子密度下都应该考虑偶极-偶极相互作用理论。此外,我们证实了双量子2DCS技术有足够高的探测灵敏度,为开展磁光阱中冷原子分子多体相互作用研究铺平了道路。3、实验开展了多原子Dicke态的多体相互作用超快动力学研究。采用多量子2DCS技术,实验首次在K原子蒸气中测量到了原子关联个数多达7个的二维光谱。每个光谱出现的峰与对应多原子Dicke态的能级吻合地很好,直接证实了原子蒸气中特定原子数目Dicke态的存在。进一步,实验定量地研究了热原子个数对多原子Dicke态动力学的影响,发现热原子个数与多原子Dicke态的退相干速率成线性依赖关系,进而提取出了碰撞退相干速率大小。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)》期刊2019-05-01)

汪源,张贞,郭源[3](2019)在《相干反斯托克斯拉曼及相干反斯托克斯超拉曼光谱微观极化率张量元的简化方案-C_(∞v)对称性》一文中研究指出相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和四阶相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)广泛应用于分子界面和生物膜表面的研究。然而,高阶非线性光学过程中分子微观极化率张量元数量众多,关系复杂,使研究者对CARS和CAHRS很难进行定量分析。采取以下方案对属于C_(∞v)对称性的分子基团的CARS和CAHRS的微观极化率张量元进行简化。首先将CARS微观极化率张量元β_(i′j′k′l′)表示成拉曼微观极化率张量元微分α′_(i′j′)的乘积,CAHRS微观极化率张量元β_(i′j′k′l′m′)表示成超拉曼微观极化率张量元微分β′_(i′j′k′)和拉曼微观极化率张量元微分α′_(i′j′)的乘积,再利用α′_(i′j′)之间的比值及β′_(i′j′k′)之间的比值得到β_(i′j′k′l′)和β_(i′j′k′l′m′)之间的比值。使用这些CARS和CAHRS微观极化率张量元之间的关系,能够得到CARS和CAHRS光谱的广义取向泛函及其广义取向参数,进而对界面分子取向信息进行定量分析。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年02期)

曹文娟,高万荣,伍秀玭[4](2019)在《超宽带光源频谱域相干层析术的光谱标定方法》一文中研究指出基于超宽带光源频谱域相干层析术,提出一种适用于实际系统的多普勒频移标定方法。该方法先用光路模块整体运动替代传统的平面镜运动,使标定方法适用于实际情况,然后在运动中采集一系列随时间变化的光谱,最后通过傅里叶变换分析光谱分布范围。结果表明,相比于传统标定方法,所提标定方法拥有更高的精度,系统轴向分辨率提高了0.34μm,在实际生物组织成像中有更好的成像效果。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年10期)

刘玉红,程其娈,谭佐军,陈建军[5](2019)在《采用相干技术的高分辨光谱检测系统设计》一文中研究指出采用外差相干技术理论上可以获得低至MHz量级甚至更高分辨率的光谱信息。介绍了一种基于外差相干技术方法实现的光谱检测系统,并推导了90°光学混频器和平衡探测器的信号传输原理,讨论了本振光和滤波器的性能参数与光谱检测分辨率的关系。利用光通信系统设计软件OptiSystem建立了完整的相干光谱检测系统的模型,并使用波长扫描和迭代运算模拟了实际本振光信号的工作模式,验证了该方案实现高分辨光谱分析的可行性和优越性。最后分析了对于频率间隔为40 MHz的被测信号,不同的本振光扫描线宽、扫描步长和滤波器带宽参数组合实现的仿真结果,并总结了光谱检测精度对本振光和滤波器等关键参数的要求。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年04期)

张伟[6](2018)在《罗丹明分子光致电子转移和相干布居转移的超快光谱研究》一文中研究指出电子转移以及相干布居转移是许多微观物理过程和化学反应中最基本,最初始的过程。电子转移在氧化还原反应以及各种光电转换器件中都起着关键作用,相干布居转移对于研究分子器件、量子信息存储等方面具有重要意义。基于目前研究中所存在的问题,本论文以典型罗丹明染料分子作为实验样品进行了光致电子转移和相干布居转移过程的超快光谱研究。首先,进行了分子内电子及振动能量重新分布的研究。当分子被光子共振激发后,分子内的电荷分布状况会发生相应改变。部分电子从某一基团转移至另一基团,电子受体基团电荷密度的增多会引起分子内局部极化增强从而使得其对应的振动模式也相应增强。因此,可以利用分子内一些特征模式的振动增强效应作为探针来追踪分子内电子转移的过程。利用量子化学计算定性地描述被光子共振激发后罗丹明101(Rhodamine101,Rh101)分子内部电子重新分布的情况,结果表明在分子内部有一部分电荷从氧杂蒽环转移到了苯环上。在实验中,利用超快时间分辨瞬态光栅(Transient Grating,TG)光谱技术探测了Rh101分子电荷重新分布的过程。根据超快时间分辨瞬态光栅光谱实验结果以及对时域信号的傅里叶分析,发现被光激发后Rh101内苯环的“旋转”和“摇摆”两特征振动模式都随时间的延迟发生了增强,由此间接地追踪到了分子内部电子重新分布的过程。其次,进行了受体结构对光致分子间电子转移速率影响的研究。分子结构的差异会带来不同的能级结构以及电子给体受体间不同的电子耦合,从而引起分子间不同的电子转移速率。此部分工作选取罗丹明101和罗丹明6G(Rhodamine 6G,Rh6G)两种常见的染料分子作为电子受体,选取苯胺作为电子给体溶剂,研究了受体结构对电子转移速率的影响。利用宽带瞬态光栅光谱技术超高的时间分辨率,由苯胺向两种染料分子的前向电子转移过程以及后续的反向电子转移过程都可以在光谱中被追踪到。通过数据分析可以发现,无论是前向电子转移还是后续的反向电子转移过程,Rh6G都比Rh101发生的更快。结合马库斯电子转移速率公式,经过比较分析发现,相较于Rh101分子,Rh6G拥有更柔性的分子结构,与苯胺之间更大的电子耦合系数。因此,Rh6G与苯胺分子间电子转移的速率更大。最后,对罗丹明101分子进行了光致相干布居转移的超快光谱研究,在此过程中伴随着电子轨道状态的变化。往常的相干布居转移研究通常局限于气体分子或者金属离子,利用粒子在某特定状态下的荧光来判断粒子数布居状态的变化,并且研究的相干布居转移过程相对较慢,发生在“纳秒”时间尺度。本部分工作创新性地利用瞬态光栅光谱技术对液相体系下相干布居转移过程进行了研究。以罗丹明101分子在甲醇中的溶液作为研究样品,在零延迟时刻的瞬态光栅光谱中,在1500 cm~(-1)和2900 cm~(-1)附近出现了两相干峰。结合对样品的瞬态吸收(Transient Absorption,TA)实验,可以确定零延迟时刻的瞬态光栅光谱中的相干峰源自于光发射。此外,瞬态光栅光谱与Rh101的稳态拉曼谱有较高的匹配度。由此可以确定瞬态光栅光谱中的相干峰位源自于Rh101从初始态到高振动能级的相干布居转移。通过对相干布居转移过程的双边费曼图分析,可以发现相干布居转移的粒子数目和瞬态光栅信号强度呈正相关关系。此部分工作把相干布居转移研究的领域扩展到了液相体系,并在实验中观测到了百飞秒时间尺度的相干布居转移,证明了瞬态光栅是一种研究液相体系下相干布居转移过程的有效技术手段。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-10-01)

张乾坤,王益民,张向阳[7](2018)在《基于分波阵面干涉的光谱域共通路光学相干层析成像》一文中研究指出我们提出一种使用分波阵面干涉仪的光谱域共通路光学相干层析成像技术。传统的光学相干层析(OCT)系统[1]基于迈克尔逊干涉仪原理,为分振幅干涉,由于在系统中构建参考臂与样品臂时需要使用分光镜(或光纤分束器)对信号光进行分光,当信号光通过分光器件后返回时会产生50%损耗,影响成像灵敏度。对不同样品,需使用不同波长光源以获得更好的成像分辨率,这对于分光器件有较大要求或难以获得。我们使用的分波阵面干涉方法,通过全反射镜进行分光,避免信号光产生较大损耗,有效提高成像灵敏度,去除对光源波长的依赖性且获得的干涉信号对光的偏振态不敏感。U.Sharma等人提出的时间域全光纤共通路OCT系统[2],使用一根光纤,将由光纤端面出射到样品后返回的光与由于光纤端面角度反射的光分别作为样品光与参考光,再通过增加一个光程差调整光路产生干涉信号,但由于时间域OCT扫描速度较慢且具有光源相干门制约等因素,其成像灵敏度较差。在此基础上我们提出一种使用分波阵面干涉仪的光谱域共通路OCT系统,该系统可以避免对光源波长的依赖,同时,可以提高成像速度与成像灵敏度,成像灵敏度可以达到95dB。进一步,我们将使用透镜光纤以降低系统损耗,并对光程差控制光路进行改进以避免使用光纤分束器。(本文来源于《第十七届全国光学测试学术交流会摘要集》期刊2018-08-20)

苑新喜[8](2018)在《光的相干长度对两类光谱仪器分辨本领的影响》一文中研究指出衍射光栅光谱仪和法布里-珀罗(F-P)干涉仪是两类非常典型和重要的光谱仪器。从波动光学的角度看,光栅衍射和F-P干涉都可看成是多波列的相干迭加。由于波列之间存在光程差,光的相干长度限制着同时参与相干迭加的最大波列数。针对现有理论将光栅衍射和F-P干涉同时参与相干迭加的最大波列数分别定为透光狭缝总数和无穷大的情况,分别引入有效透光狭缝数和有效透射光光束数来说明光的相干长度对衍射光栅光谱仪和F-P干涉仪这两类光谱仪器分辨本领的影响。(本文来源于《光学仪器》期刊2018年04期)

贾毅,闫利,杨红磊,余凡,袁捷[9](2018)在《子视光谱相关属性的相干目标点探测方法》一文中研究指出鉴于目前的PS点识别方法都基于大数据集情况,适用于小数据集的PS点识别方法鲜有研究,相干点目标与分布式散射体相比,可视为由一个或者多个主散射体构成的反射体,对应的单视复数影像的相位值在频谱域显现一种显着的光谱特征,依据相干目标点具有强光谱相关性的特点,提出了基于子视光谱属性的相干目标点探测方法,通过案例验证该方法识别的相干目标点不仅具有强振幅值和干涉相干值,而且在时间序列中保持稳定的相位值。通过分析相关窗口大小与子视相干值的关系,发现子视相干值和窗口大小成反比,窗口越大,相干值越小;相干窗口的大小变化对人工建筑物的影响较小,对植被覆盖区域的影响较为明显。该方法不对数据量要求,即使单景SAR影像也能识别出相干目标点,为小数据集的时间序列分析提供了新的相干目标点识别方法。(本文来源于《遥感信息》期刊2018年03期)

王瑄,李中梁,南楠,步扬,曾爱军[10](2018)在《一种基于固定光程差干涉信号的光学相干层析成像光谱标定方法》一文中研究指出提出了一种基于固定光程差干涉信号的光谱标定方法。在频域光学相干层析成像(OCT)系统中引入一个光程差为固定值的干涉信号,则每次采集的信号同时包含该固定光程差的干涉信号和样品的干涉信号,通过滤波的方式将该固定光程差的信号分离出来,再利用其相位实现对系统样品干涉信号的光谱标定。理论分析了该方法的可行性。在100kHz扫频光源OCT系统中,用反射镜作为样品在不同深度位置进行了光谱标定实验,获得了不同深度位置的点扩展函数和轴向分辨率,与利用光源clock触发采集的波数等间隔干涉信号处理结果对比,该方法具有更好的有效性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年06期)

光谱相干论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

激光与物质的相互作用为揭示微观粒子的运动规律提供了强有力工具。随着超短激光技术的发展,飞秒激光更是在前所未有的时间尺度上帮助人们更加深入和全面地理解原子分子复杂动力学行为,例如原子分子电离动力学和原子间多体相互作用动力学。本文针对飞秒激光脉冲与原子分子作用下的超快动力学行为,结合强场光电子谱和多维相干光谱研究方法,开展了系统的实验和理论研究工作,取得的主要成果如下:(一)基于强场光电子谱的原子分子超快电离动力学研究1、实验和理论研究了正交双色场(OTC)下的原子超快电离动力学。利用强场近似(SFA)和包含库仑修正的强场近似(CVA)方法,模拟OTC场中光电子动量分布,发现CVA结果与实验结果相吻合,而SFA结果存在较明显的偏差,分析表明这种差异来源于库仑势对两种电离电子轨道相位的不同影响。进一步,实验研究了OTC场中电离电子的亚周期干涉效应。实验发现光电子动量谱上出现一种之前未曾报道过的干涉结构,结合理论分析,揭示了这种新奇的干涉结构来自非相邻1/4光学周期电子波包之间相互干涉的物理机制。2、理论研究了平行双色场下的分子超快电离动力学。利用数值求解含时薛定谔方程方法,计算了N2分子的光电子动量谱。在光电子动量谱上发现了一种全新的干涉条纹,借助半经典和SFA理论分析表明这种干涉条纹是来源于二次返回背向散射电子轨道形成的光电子全息干涉图。(二)基于多维相干光谱的原子间多体相互作用动力学研究1、自主搭建了一套可用于研究原子间多体相互作用动力学的多维相干光谱实验装置,其主要包括激光系统、时序控制系统、相位调制-鉴频-解调系统和数据采集系统。完成后的谱仪分辨率和信噪比都达到国际领先水平,为开展多体相互作用动力学研究奠定了坚实基础。2、实验和理论开展了两原子长程偶极-偶极相互作用动力学研究。利用二维相干光谱(2DCS)技术在冷原子密度范围下测量了Rb和K原子的双量子二维光谱。通过光学Bloch理论分析,揭示了双量子信号的长程偶极-偶极相互作用属性。这是目前观测到的最低热原子密度下的偶极-偶极相互作用信号,支持了任意原子密度下都应该考虑偶极-偶极相互作用理论。此外,我们证实了双量子2DCS技术有足够高的探测灵敏度,为开展磁光阱中冷原子分子多体相互作用研究铺平了道路。3、实验开展了多原子Dicke态的多体相互作用超快动力学研究。采用多量子2DCS技术,实验首次在K原子蒸气中测量到了原子关联个数多达7个的二维光谱。每个光谱出现的峰与对应多原子Dicke态的能级吻合地很好,直接证实了原子蒸气中特定原子数目Dicke态的存在。进一步,实验定量地研究了热原子个数对多原子Dicke态动力学的影响,发现热原子个数与多原子Dicke态的退相干速率成线性依赖关系,进而提取出了碰撞退相干速率大小。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光谱相干论文参考文献

[1].梁帅西.非相干宽带腔增强吸收光谱技术测量大气乙二醛的研究[D].中国科学技术大学.2019

[2].余少刚.基于强场光电子谱和多维相干光谱的原子分子超快动力学研究[D].中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所).2019

[3].汪源,张贞,郭源.相干反斯托克斯拉曼及相干反斯托克斯超拉曼光谱微观极化率张量元的简化方案-C_(∞v)对称性[J].光谱学与光谱分析.2019

[4].曹文娟,高万荣,伍秀玭.超宽带光源频谱域相干层析术的光谱标定方法[J].激光与光电子学进展.2019

[5].刘玉红,程其娈,谭佐军,陈建军.采用相干技术的高分辨光谱检测系统设计[J].红外与激光工程.2019

[6].张伟.罗丹明分子光致电子转移和相干布居转移的超快光谱研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[7].张乾坤,王益民,张向阳.基于分波阵面干涉的光谱域共通路光学相干层析成像[C].第十七届全国光学测试学术交流会摘要集.2018

[8].苑新喜.光的相干长度对两类光谱仪器分辨本领的影响[J].光学仪器.2018

[9].贾毅,闫利,杨红磊,余凡,袁捷.子视光谱相关属性的相干目标点探测方法[J].遥感信息.2018

[10].王瑄,李中梁,南楠,步扬,曾爱军.一种基于固定光程差干涉信号的光学相干层析成像光谱标定方法[J].中国激光.2018

论文知识图

该MEMS型ITLA的RIN的测试结果太赫兹时域光谱成像系统干涉具结构原理图双孔结构示意图自由空间中,光束阶数N对光谱相干焦面z=f处,参考点对光谱相干度...

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光谱相干论文_梁帅西
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