光泵亚毫米波激光AC Stark分裂的频谱特性

　　光泵亚毫米波激光ACStark分裂的频谱特性冉勇“3，秦家银”2（1，中山大学超快速激光光谱学国家重点C2-10R（8）泵浦的NH3分子ACStark分裂的跃迁示意图（单位cm-*）首先我们求出了压强分别为1. 0~+3.0GHz的ACStark分裂的频谱曲线，见其中图（a）为三能级近似下aQ（2，2）跃迁的频谱特性曲线，图（b）为四组三能级近似下的频谱特性曲线，图中ABC和D分别是压强为1. 0，1.33，20和2.67kPa的计算结果从（a）中可发现，在三能级近似下，当压强较低时ACStark分裂的双峰大小接近相等（压强更低时，两峰大小更接近，图中未画出）；当压强升高时，左峰大小相对于右峰而言变化不大，谱线中心只向零点有很小的移动且谱线宽，而右峰迅速减小，其中心位置也基本不变；当压强加到2.67kPa时，右峰完全消失。根据和可知，对应信号0的左峰为ACStark效应影响下的共振激光过程，而y> 0的右峰为ACStark效应影响下的频偏喇曼过程。在三能级近似下，ACStark分裂的频谱曲线反映了单光子喇曼过程和共振激光过程相互作用。当压强加时由于这两个过程相互作用的竞争加强，导致喇曼峰首先消失。在多组三能级近似下，对应ACStark分裂的喇曼峰消失的临界压强值比三能级近似下的临界值低，如（b）所示。p=2kPa时，ACStark分裂的喇曼峰消失。在多组三能级近似下，ACStark分裂的频谱特性是多光子喇曼过程与共振激光过程相互作用的结果。因此考虑多光子过程后，压强升高时多光子喇曼过程较之于单光子喇曼过程，其相互作用更强，共振过程与喇曼过程的10R（8）泵浦的“线亚毫米波激光频谱曲线（a）―组三能级；（b）四组三能级0kPa时，分别以中心求出了相应的频谱曲线，见，其中曲线A和曲线B分别是一组三能级和四组三能级近似的情况由于aQ（1，1）泵频偏较大（-0.效率很低，因此输出光强很弱，见（a）而aQ（2，1）的泵频偏较小（-0.06741cm-出现ACBtark分裂双峰林贻教授等研究表明，ACStark分裂与泵浦激光有密切的联系，其分裂随5>大而大，裂距=1'5>11；当马产1时八Stark分裂消失，而B对其影响不大以此来分析，G-V2：sQ（2，竞争。导致对应的分裂喇曼峰消失的Mshing从和图可知组三能级系统的输出光bookmark2 2）跃迁满足ACStark分裂的条件，出现ACStark分裂双峰，而G-V2：sQ（1，1）和sQ（2，1）跃迁不出现ACStark双峰由此可见，上述计算结果与林贻坐教授等的结论是一致的。

　　亚毫米波激光频谱曲线出光强Is较大而在多组三能级近似下，泵能量同时与各组三能级进行能量交换，每组三能级系统分配的泵功率较小，而各组三能级辐射的远红外信号中心频率间隔较大，相互强效应很弱，因此在多能级近似下各中心频率附近的输出光强1较小。

　　采用TEAC2-10R（8）谱线作泵浦源，测出了NB分子远红外信号的F-P干涉图，如所示根据F-P干涉仪的原理，采用连续测多个峰位求平均值的方法得到两小峰间距约为140.>m，两主峰间距约为140.>m，其波长分别为28Q4和281.tm，对应于aQ（2，2）跃迁的ACStark分裂双峰这一结果与H.R.Fetterman等人的实验结果相符根据他们的报道，C2-10R（8）泵浦的NB分子远红外信号有两个，波长分别为280. 5和281.4屮m，对应的频率分别为1068. 7789和1065.0579GHz，而aQ（2，2）跃迁的中心频率为1066.597GHz，对照（a）中双峰峰位，二者符合得较妊由此可见，理论计算与实验结果一致冉勇，魏立生，秦家银。光泵腔式子远红外激光最佳工作气压研宄。原子与分子物理学报，1998，郑世兴，罗锡璋，林春光，等。光泵分子亚毫米波激光的拉曼过程相互增强与竞争。红外与毫米波学报，1996，15