超快激光成丝诱导空气激光的机制研究

基本信息
批准号:61605144
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:孙晓东
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:白晋军,赵军发,朱笛,白华,张勃,杨晶,刘培林
关键词:
超快激光荧光光谱遥感探测空气激光成丝过程
结项摘要

Recently, lasing in air induced by ultrafast laser filamentation has attracted much more interest due to its potential application in atmosphere remote sensing. Air laser can remotely generate ultraviolet source which will overcome the disadvantage of short distance by fluorescence spectrum sensing technology. The research of lasing in air induced by ultrafast laser filamentation is a brand new subject in recent years. The results are relatively limited. In this project we will study the mechanism of lasing in air induced by ultrafast laser filamentation. The content of research includes: identification of the main physical mechanism of air laser is amplified spontaneous emission or four-wave mixing nonlinear effort; experimental characterization of various parameters impact on the property of air laser, such as wavelength, pulse width and gain etc;investigation the effort of the multiple filaments on the air laser. The purpose of our program is getting highly intense, well coherent and directional ultraviolet lasing in air, establishing the physical model in order to provide theoretical basis in the application of atmosphere remote sensing.It is expected that we can promote the interrelated fields to the international advanced level, through this investigation in the project.

近年来,超快激光成丝诱导空气激光的现象在遥感大气测量中具有潜在的应用前景,吸引了国内外众多学者的兴趣。空气激光可以远程产生紫外光源,解决紫外荧光光谱测量技术中传输距离短的问题。基于超快激光成丝现象诱导空气激光的研究是近几年才发展起来的新兴课题,目前尚在研究初期,国内外研究成果也较为有限。本项目拟开展超快激光成丝诱导紫外激光辐射的机制研究。研究内容包括:明确空气激光的主要物理机制是放大自发辐射还是四波混频非线性效应引起的;实验表征各种激励源、环境参数对空气激光辐射波长,脉冲宽度、增益等特性的影响;研究多丝对空气激光品质参数的影响机制。项目预期目标是得到强度高,相干度和方向性好,高光学增益的诱导紫外激光脉冲,建立物理模型,为实现其在遥感探测领域的实际应用提供理论基础。我们希望通过该项目研究工作,为推动国内相关研究领域向国际领先水平发展做出贡献。

项目摘要

超快激光成丝现象一直是非线性光学领域的前沿课题,本项目拟开展超快激光成丝诱导空气激光辐射现象物理机制的研究,在非线性光谱学和远程遥感领域有着非常重要的应用前景。. 本项目首先研究了超快激光脉冲的非线性传输特性。研究了超快激光经过透镜、轴锥镜和光学相位板等微纳光学器件之后成丝的空间和时间分布情况。结果表明利用微纳光学器件可以延长光丝的长度,达到了控制多丝的目标,有助于实现对大气污染物的远程探测。与此同时,我们还发现了脉冲压缩现象,可用于产生阿秒脉冲和高次谐波。. 接着,我们研究了超快激光成丝诱导空气激光辐射的物理机制,对空气激光辐射过程中氮气分子振动、转动能级粒子数的演化进行了深入的研究,建立物理模型。借助用相位板等微纳光学器件,研究了多丝对空气激光辐射特性的影响,我们发现氮分子和氮离子的背向和侧向荧光光谱信号的强度均随成丝的数量增强,自发辐射放大系数也有着明显的增大。. 最后我们研究了超快激光成丝诱导空气激光物理现象对于光谱成分的测量。超快激光成丝诱导击穿光谱技术可以有效的分析样品元素成分,在快速原位测量、在线分析、多元素实时分析等方面具有较大优势,可以应用于固体、液体、气体样品的探测。借助其在超快激光成丝探测非线性光谱方面表现的优势,我们探测和分析了铜、铝锌合金、氯化钠气溶胶和无水乙醇气溶胶的指纹荧光谱,为大气污染物的探测提供了新的更有效的途径。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
2

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
3

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
4

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)09-2956-07
发表时间:2022
5

秦巴山区地质灾害发育规律研究——以镇巴县幅为例

秦巴山区地质灾害发育规律研究——以镇巴县幅为例

DOI:
发表时间:2020

孙晓东的其他基金

批准号:30973259
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:31200014
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71572057
批准年份:2015
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:81730026
批准年份:2017
资助金额:299.00
项目类别:重点项目
批准号:71202134
批准年份:2012
资助金额:21.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30572012
批准年份:2005
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81170861
批准年份:2011
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81770580
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:51875261
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51305170
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81271030
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81870593
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81300688
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

超快激光成丝产生太赫兹波的传输特性研究

批准号:11604239
批准年份:2016
负责人:高慧
学科分类:A2204
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

飞秒光丝诱导空气反波导中的激光成丝及其控制研究

批准号:11774038
批准年份:2017
负责人:郝作强
学科分类:A2204
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

基于超快激光成丝过程的可调谐少数周期激光脉冲产生技术的研究

批准号:10804056
批准年份:2008
负责人:刘伟伟
学科分类:A2204
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

周期量级极端超快强激光非线性成丝新效应研究

批准号:11104236
批准年份:2011
负责人:王占新
学科分类:A2202
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目