利用OPO的CARS光谱测温及狭缝函数的影响.pdfVIP

维普资讯 第38卷 第7期 激 光 与 红 外 V01．38。No．7 2008年 7月 LASER ＆ INFRARED July，2008 文章编号：1001-5078(2008)07-0697-04 ·光电技术与系统 · 利用 OPO的CARS光谱测温及狭缝函数的影响 李荣福，千庆姬，高春歌 (吉林大学物理教学中心，吉林 长春 130025) 摘 要：论述了在宽带相干反斯托克斯拉曼散射 (CARS)光谱技术中，利用光参量振荡器 (OPO)替代常用的染料激光器作为斯托克斯光源的可行性，分析了OPO—CARS测温范围和 仪器狭缝函数对测温结果的影响。理论分析和实验结果表明：测温范围在2200K以下，在 CARS光谱测温技术中可以采用OPO替代染料激光器作为斯托克斯光源；狭缝函数对测量结 果的影响是不容忽视的，相对比较来看，采用佛克脱函数形式最好。 关键词：相干反斯托克斯拉曼光谱；光参量振荡器；光谱测温；狭缝函数 中图分类号：TN248 文献标识码 ：A CARSThermometrywith OPO and InfluenceofSlitFunction LIRong—fu，QIANQing-ji，GAOChun—ge (PhysicsTeachingandResearchCentre，JilinUniversity，Changchun130025，China) Abstract：Thepossibilityforusinganopticalparametricoscillator(OPO)insteadofthedyelaserisdiscussedandthe Slitfunctionofthedetectionsystem isstudied．Theopitical analysisandexperimentdemonstatethattheOPO-CARS setupisusefulinthecaseofmeasuringtemperatarebelow2200K nadhteVoigtfunctionisthebestslitfunction． Keywords：coherentanti—StokesRamna spectrum(CARS)；opticalparametricoscillator(OPO)；spectricmeasuring temperature；slitfunction 1 引 言 线性光学现象。设频率为09 光强为 的两束泵浦 近几年相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)光谱 光和频率为09、光强为 的斯托克斯光会聚于被测 检测技术发展迅速，广泛用于工业、生物医学、化学 样品时，通过介质的三阶非线性极化率 (3’，实现光 分析等领域，已成为流体温度及浓度场分布测量中 强与物质的相互作用而产生频率为09、光强为 最有效的方法之一 ¨ 。在 CARS光谱测试 中，以 的相干反斯托克斯信号光，由光的耦合波方程，信号 往采用染料激光器作为斯托克斯光源，但染料激光 光强度 是三阶非线性极化率的平方 I和泵浦 器存在经常更换染料、其化学反应和温度变化引起 光及斯托克斯光谱轮廓的卷积形式表达 J，即： 输出不稳定，调谐