搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

飞秒激光空气等离子体发射光谱的实验研究

朱竹青 王晓雷

引用本文:
Citation:

飞秒激光空气等离子体发射光谱的实验研究

朱竹青, 王晓雷

Experimental study on emission spectra of air plasma induced by femtosecond laser pulses

Zhu Zhu-Qing, Wang Xiao-Lei
PDF
导出引用
  • 对强飞秒激光聚焦在空气中所激发的等离子体的发射光谱进行了实验研究.结果表明,光谱特征表现为短波段(截至波长为340 nm)强烈的连续谱和长波段(波长在800 nm附近)强度相对较低的线光谱.在脉冲宽度(50 fs)保持不变而不断调节激光脉冲能量时,等离子体光谱形状的特征基本相似;当激光脉冲能量(1 mJ)保持不变而脉冲宽度从50 fs增加至500 fs和1 ps时,连续谱的峰值(500 nm)显得格外突出,并开始呈现出线光谱特征.
    The emission spectra produced in ambient air with focused strong femtosecond laser pulses are studied experimentally. The results show the emission spectrum presents the short-wavelength continuum spectrum with stronger intensity(cutoff wavelength 340 nm) and long-wavelength line spectrum with less weak intensity(near 800 nm). A similar spectrum shape can be acquired with fixed pulse width 50 fs and adjustable laser pulse energy. When the pulse energy is 1 mJ and the pulse width increases from 50 fs to 1ps, the peak value of continuum spectrum located in 500 nm wavelength becomes strong and gradually presents the line spectrum characteristics.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10904079)、江苏省光电技术重点实验室基金(批准号:1640703061)和江苏省高等学校研究生科研创新计划(批准号:CX09B-308Z)资助的课题.
    [1]

    Radziemski L J, Cremers D A 1989 Laser-induced Plasmas and Applications (Boca Raton: CRC) p295

    [2]
    [3]

    Geertsen C, Mauchien P 1995 Collection in Application of Particle and Laser Beams in Materials Technology (Netherlands: Kluwer) p237

    [4]
    [5]

    Telle H H 1996 Proc. SPIE 2730 160

    [6]

    Sattmann R, Monch I, Krause H, Noll R, Couris S, Hatziapostolou A, Mavromanolakis A, Fotakis C, Larrauri E, Miguel R 1998 Appl. Spectrosc. 52 456

    [7]
    [8]

    Yalcin S, Crosley D R, Smith G P, Faris G W 1999 Appl. Phys. B 68 121

    [9]
    [10]

    Vadillo J M, Milan M, Laserna J J 1996 J. Anal. Chem. 355 10

    [11]
    [12]
    [13]

    Borghese A, Merola S S 1998 Appl. Opt. 37 3977

    [14]

    Lin Z X, Li X Y, Cheng X W, Li F Q, Gong S S 2003 Spectrosc. Spect. Anal. 23 421 (in Chinese)[林兆祥、李小银、程学武、李发泉、龚顺生 2003 光谱学与光谱分析 23 421]

    [15]
    [16]
    [17]

    Li X Y, Lin Z X, Liu Y Y, Chen Y Q, Gong S S 2004 Acta Opt. Sin. 24 1051 (in Chinese)[李小银、林兆祥、刘煜炎、陈扬锓、龚顺生 2004 光学学报 24 1051]

    [18]

    Lu X, Xi T T, Li Y J, Zhang J 2004 Acta Phys. Sin. 53 3404 (in Chinese)[鲁 欣、奚婷婷、李英竣、张 杰 2004 物理学报 53 3404]

    [19]
    [20]
    [21]

    Lin Z X, Wu J Q, Gong S S 2006 Acta Phys. Sin. 55 5892 (in Chinese)[林兆祥、吴金泉、龚顺生 2006 物理学报 55 5892]

    [22]
    [23]

    Corkum P B, Rolland C 1986 Phys. Rev. Lett. 57 2268

    [24]

    Brodeur A, Chin S L 1998 Phys. Rev. Lett. 80 4406

    [25]
    [26]

    Sirven J B, Bousquet B, Canioni L, Sarger L 2004 Spectrochim. Acta B 59 1033

    [27]
    [28]
    [29]

    Baudelet M, Guyon L, Yu J, Wolf J P 2006 J. Appl. Phys. 99 084701

    [30]

    Zhu X N, Fu R L 2003 Proc. SPIE 4914 58

    [31]
    [32]

    Wang X L, Zhang N, Zhao Y B, Li Z L, Zhai H C, Zhu X N 2008 Acta Phys. Sin. 57 354 (in Chinese)[王晓雷、张 楠、赵友博、李智磊、翟宏琛、朱晓农 2008 物理学报57 354]

    [33]
  • [1]

    Radziemski L J, Cremers D A 1989 Laser-induced Plasmas and Applications (Boca Raton: CRC) p295

    [2]
    [3]

    Geertsen C, Mauchien P 1995 Collection in Application of Particle and Laser Beams in Materials Technology (Netherlands: Kluwer) p237

    [4]
    [5]

    Telle H H 1996 Proc. SPIE 2730 160

    [6]

    Sattmann R, Monch I, Krause H, Noll R, Couris S, Hatziapostolou A, Mavromanolakis A, Fotakis C, Larrauri E, Miguel R 1998 Appl. Spectrosc. 52 456

    [7]
    [8]

    Yalcin S, Crosley D R, Smith G P, Faris G W 1999 Appl. Phys. B 68 121

    [9]
    [10]

    Vadillo J M, Milan M, Laserna J J 1996 J. Anal. Chem. 355 10

    [11]
    [12]
    [13]

    Borghese A, Merola S S 1998 Appl. Opt. 37 3977

    [14]

    Lin Z X, Li X Y, Cheng X W, Li F Q, Gong S S 2003 Spectrosc. Spect. Anal. 23 421 (in Chinese)[林兆祥、李小银、程学武、李发泉、龚顺生 2003 光谱学与光谱分析 23 421]

    [15]
    [16]
    [17]

    Li X Y, Lin Z X, Liu Y Y, Chen Y Q, Gong S S 2004 Acta Opt. Sin. 24 1051 (in Chinese)[李小银、林兆祥、刘煜炎、陈扬锓、龚顺生 2004 光学学报 24 1051]

    [18]

    Lu X, Xi T T, Li Y J, Zhang J 2004 Acta Phys. Sin. 53 3404 (in Chinese)[鲁 欣、奚婷婷、李英竣、张 杰 2004 物理学报 53 3404]

    [19]
    [20]
    [21]

    Lin Z X, Wu J Q, Gong S S 2006 Acta Phys. Sin. 55 5892 (in Chinese)[林兆祥、吴金泉、龚顺生 2006 物理学报 55 5892]

    [22]
    [23]

    Corkum P B, Rolland C 1986 Phys. Rev. Lett. 57 2268

    [24]

    Brodeur A, Chin S L 1998 Phys. Rev. Lett. 80 4406

    [25]
    [26]

    Sirven J B, Bousquet B, Canioni L, Sarger L 2004 Spectrochim. Acta B 59 1033

    [27]
    [28]
    [29]

    Baudelet M, Guyon L, Yu J, Wolf J P 2006 J. Appl. Phys. 99 084701

    [30]

    Zhu X N, Fu R L 2003 Proc. SPIE 4914 58

    [31]
    [32]

    Wang X L, Zhang N, Zhao Y B, Li Z L, Zhai H C, Zhu X N 2008 Acta Phys. Sin. 57 354 (in Chinese)[王晓雷、张 楠、赵友博、李智磊、翟宏琛、朱晓农 2008 物理学报57 354]

    [33]
  • [1] 吕志国, 杨直, 李峰, 李强龙, 王屹山, 杨小君. 基于光纤中超短脉冲非线性传输机理与特定光谱选择技术的多波长飞秒激光的产生. 物理学报, 2018, 67(18): 184205. doi: 10.7498/aps.67.20181026
    [2] 王文亭, 张楠, 王明伟, 何远航, 杨建军, 朱晓农. 飞秒激光烧蚀金属靶的冲击温度. 物理学报, 2013, 62(21): 210601. doi: 10.7498/aps.62.210601
    [3] 刘小亮, 孙少华, 曹瑜, 孙铭泽, 刘情操, 胡碧涛. 飞秒激光低压N2等离子体特性的实验研究. 物理学报, 2013, 62(4): 045201. doi: 10.7498/aps.62.045201
    [4] 杜永权, 刘文耀, 朱爱民, 李小松, 赵天亮, 刘永新, 高飞, 徐勇, 王友年. 双频容性耦合等离子体相分辨发射光谱诊断. 物理学报, 2013, 62(20): 205208. doi: 10.7498/aps.62.205208
    [5] 王琪, 樊群超, 孙卫国, 冯灏. 精确研究NbN分子d1+b1+电子态跃迁的P线系发射光谱. 物理学报, 2012, 61(4): 043301. doi: 10.7498/aps.61.043301
    [6] 翟晓东, 丁艳军, 彭志敏, 罗锐. N2第二正带系发射光谱的理论计算及实验研究. 物理学报, 2012, 61(12): 123301. doi: 10.7498/aps.61.123301
    [7] 郭凯敏, 高 勋, 郝作强, 鲁毅, 孙长凯, 林景全. 空气中飞秒激光等离子体荧光辐射光谱研究. 物理学报, 2012, 61(7): 075212. doi: 10.7498/aps.61.075212
    [8] 郭凯敏, 高勋, 薛念亮, 赵振明, 李海军, 鲁毅, 林景全. 飞秒激光等离子体单丝导电性能的空间分辨研究. 物理学报, 2011, 60(10): 105203. doi: 10.7498/aps.60.105203
    [9] 彭志敏, 丁艳军, 杨乾锁, 姜宗林. 基于OH自由基A2Σ + →X2Πr 电子带系发射光谱的温度测量技术. 物理学报, 2011, 60(5): 053302. doi: 10.7498/aps.60.053302
    [10] 蒲昱东, 杨家敏, 靳奉涛, 张璐, 丁永坤. 辐射输运实验中的Al等离子体发射光谱研究. 物理学报, 2011, 60(4): 045210. doi: 10.7498/aps.60.045210
    [11] 高勋, 宋晓伟, 郭凯敏, 陶海岩, 林景全. 飞秒激光烧蚀硅表面产生等离子体的发射光谱研究. 物理学报, 2011, 60(2): 025203. doi: 10.7498/aps.60.025203
    [12] 唐京武, 黄笃之, 易有根. Au激光等离子体X射线发射光谱的理论研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7769-7774. doi: 10.7498/aps.59.7769
    [13] 曹士英, 宋振明, 秦瑀, 王清月, 张志刚. 飞秒激光在不同位置温度梯度的惰性气体中成丝及光谱展宽的差异. 物理学报, 2009, 58(6): 3971-3976. doi: 10.7498/aps.58.3971
    [14] 王晓雷, 张 楠, 赵友博, 李智磊, 翟宏琛, 朱晓农. 飞秒激光激发空气电离的阈值研究. 物理学报, 2008, 57(1): 354-357. doi: 10.7498/aps.57.354
    [15] 牛田野, 曹金祥, 刘 磊, 刘金英, 王 艳, 王 亮, 吕 铀, 王 舸, 朱 颖. 低温氩等离子体中的单探针和发射光谱诊断技术. 物理学报, 2007, 56(4): 2330-2336. doi: 10.7498/aps.56.2330
    [16] 李成斌, 贾天卿, 孙海轶, 李晓溪, 徐世珍, 冯东海, 王晓峰, 葛晓春, 徐至展. 飞秒激光对氟化镁烧蚀机理研究. 物理学报, 2006, 55(1): 217-220. doi: 10.7498/aps.55.217
    [17] 王志军, 董丽芳, 尚 勇. 电子助进化学气相沉积金刚石中发射光谱的蒙特卡罗模拟. 物理学报, 2005, 54(2): 880-885. doi: 10.7498/aps.54.880
    [18] 黄 松, 辛 煜, 宁兆元. 使用发射光谱对感应耦合CF4/CH4等离子体中C2基团形成机理的研究. 物理学报, 2005, 54(4): 1653-1658. doi: 10.7498/aps.54.1653
    [19] 王 鹏, 王兆华, 魏志义, 郑加安, 孙敬华, 张 杰. 用SPIDER法测量飞秒激光脉冲的光谱相位. 物理学报, 2004, 53(9): 3004-3009. doi: 10.7498/aps.53.3004
    [20] 杨 宏, 张铁桥, 王树峰, 龚旗煌. 钛蓝宝石飞秒超快光谱技术及其应用进展. 物理学报, 2000, 49(7): 1292-1296. doi: 10.7498/aps.49.1292
计量
  • 文章访问数:  6656
  • PDF下载量:  838
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2010-09-02
  • 修回日期:  2011-02-28
  • 刊出日期:  2011-04-05

/

返回文章
返回