Đang chuẩn bị nút TẢI XUỐNG, xin hãy chờ
Tải xuống
TẠP CHÍ KHOA HỌC, ại học Huế, Số 65, 2011.PHÁT XUNG PICÔ GIÂY HỒNG NGOẠI GẦN BẰNG PHƯƠNG PHÁP.CHỌN LỌC THỜI GIAN PHỔ.Hoàng Hữu Hòa, ại học Huế.Lê Ngọc Minh, Trường ại học Khoa học, ại học Huế. ỗ Quang Hòa, Viện Khoa học Công nghệ Việt NamTÓM TẮT. ộng học phổ của laser hồng ngoại băng rộng phát ra từ một buồng cộng hưởng.(BCH) ngắn có ñộ phẩm chất thấp ñã ñược nghiên cứu với hệ phương trình tốc ñộ mở rộng cho.nhiều bước sóng. Các kết quả thu ñược cho thấy khả năng phát trực tiếp xung laser màu picô.giây hồng ngoại bằng phương pháp chọn lọc thời gian phổ (STS).1. Mở ñầu.Những laser phát xung cực ngắn trong vùng hồng ngoại gần là một nguồn kích.thích quan trọng trong quang phổ phân giải thời gian. Gần ñây, phép trộn tần số thường.ñược dùng ñể phát những xung laser ngắn trong vùng hồng ngoại gần khi sử dụng các.laser mode-lock. Tuy nhiên, năng lượng xung ra là rất thấp, không thể ứng dụng trực.tiếp trong nghiên cứu quang phổ và ñặc biệt là trong quang phổ phi tuyến. Hơn nữa, kỹ.thuật này ñòi hỏi phải có hai laser bơm ñắt tiền (một laser phát xung và một laser phát.liên tục)Bằng phương pháp chọn lọc thời gian phổ là dựa trên cơ sở một tiến trình phổ.cực nhanh của laser màu băng rộng, buồng cộng hưởng ngắn, ñộ phẩm chất thấp, với.nguồn bơm nanô-giây có thể tạo ra ñược laser xung picô-giây trong miền hồng ngoại.gần2. Hệ phương trình tốc ñộ. ể mô tả tiến trình phổ-thời gian trong phát xạ laser màu xung băng rộng với.buồng cộng hưởng ngắn, ñộ phẩm chất thấp, hệ phương trình tốc ñộ sau ñược sử dụng.khi có chú ý ñến sự khuếch ñại bão hòa, sự tái hấp thụ bức xạ laser của các phân tử [1]:.n. . 1 n. .∂N 1 .= P + ∑ σ ai I i N 0 − + ∑ σ ei I i N 1.∂t.i =1. . . τ i =1. (1)∂I i.I.= [2 (σ ei N 1 − σ ai N 0 )l − α i ] i + Ai N 1.∂t.T(2)N = N1 + N0(3).73.trong ñó: n là số kênh bước sóng, chỉ số i = 1, 2, 3,.; λi là bước sóng thứ i; I i là cường.ñộ laser tại bước sóng λi ; σ ai và σ ei lần lượt là tiết diện hấp thụ và tiết diện phát xạ.cưỡng bức ở bước sóng λi ; N 0 , N1 là ñộ tích luỹ phân tử ở trạng thái ñơn S0 và S1 ; τ.là thời gian sống huỳnh quang của phân tử màu; P là tốc ñộ bơm;.T = 2[L + l (nc − 1)]c −1 là thời gian ánh sáng ñi một vòng trong BCH, L là chiều dài.BCH, l là chiều dài môi truờng hoạt chất, c là tốc ñộ ánh sáng, nc là chiết suất của.dung dịch màu. ại lượng Ai N1 , ñặc trưng sự ñóng góp của phát xạ tự phát khởi phát.cho quá trình laser. Giá trị của Ai ít bị ảnh hưởng với các bước sóng khác nhau,.Ai = 10 −10 cm.s −2 [2]; α i là ñộ mất mát trong một chu trình BCH ở bước sóng λi Hệ phương trình tốc ñộ ñược giải bằng phương pháp số, sử dụng thuật toán.Runge-Kutta bậc 4. Xung bơm có dạng Gauss ñộ rộng 5 ns (FWHM), thông số bơm lý.thuyết r = P/Pngưỡng, trong ñó [4]:.Pngưỡng=1 σa +σ.α.với σ =.2LN.τ σe +σ(4)3. ộng học phổ của laser màu băng rộng có buồng cộng hưởng ngắn, ñộ phẩm.chất thấp.Hệ phương trình tốc ñộ mở rộng cho 25 phương trình cường ñộ và một phương.trình cho ñộ tích lũy ở trạng.thái kích thích, bước tính phổ.1nm ñược nghiên cứu với.chất màu hồng ngoại NileBlue (NB)/ethanol. Tính toán.trong trường hợp l = 1 cm, L.712 nm.18.-3.=1 cm, N = 1.10 cm , hệ số.710 nm.phản xạ gương R1 = R2 =.708 nm.0,04, τ = 0,75 ns [3]. Thông.706 nm.số bơm lý thuyết r =17 lần.705 nm.trên ngưỡng703 nmKết quả tính toán về.5.6.7.8.9.10.11.12.Thêi gian (ns).ñộng học phổ và phổ laser.tức thời (tại những thời ñiểm.Hình 1. ộng học phổ.khác nhau) ñược biểu diễn.của laser màu NB/ethanol, BCH 1 cm.trên hình 1, hình 2 ñã cho ta.thấy cường ñộ bức xạ là một hàm của thời gian và bước sóng. Ban ñầu, phổ laser màu.có dạng băng rộng và nhanh chóng hẹp lại, trong khi cường ñộ cực ñại của phổ dịch.chuyển về phía sóng dài. Tiến trình phổ vẫn tiếp tục xu hướng như vậy ngay cả khi ñạt.ñến chế ñộ dao ñộng74.C−êng ®é (chuÈn ho)1,012345.t.t.t.t.t=.=.=.=.=6.3.7.2.7.6.8.3.9.612 3 4 5708710ns.ns.ns.ns.ns0,50,0.702704706712714B−íc sãng (nm)Hình 2. Phổ tức thời của laser màu NB/eth
