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受激拉曼散射

光学术语

受激拉曼散射是指高强度的激光和物质分子发生强烈的相互作用，使散射过程具有受激发射的性质,这种散射光是拉曼散射光,所以这一种非线性光学效应称受激拉曼散射。受激拉曼散射表现出阈值特性,像激光器一样只有适当的泵功率才能产生。

原理与特性
受激拉曼散射 Stimulated Raman Scattering (SRS)
受激拉曼散射现象是1962年伍德伯里（Woodburry）和恩戈（Ng）偶然发现的。他们在研究以硝基苯作Q开关红宝石激光器的克尔盒时，探测到从克尔盒发射出的强红外辐射信号，波长是767.0nm。按照红宝石的能级及其与谐振腔的耦合来看，该装置输出的激光光谱只存在694.3nm谱线。然而，用分光仪测量波长时，发现若无克尔盒时，确实只存在694.3nm谱线，—旦在腔中加上硝基苯克尔盒，则除了694.3nm外，还有767.0nm谱线。经反复研究，红宝石材料的确不存在767.0nm谱线。后来证实它是硝基苯所特有的，是由强红宝石激光引起的一条拉曼散射斯托克斯谱线。当激光功率密度增加到超过1MW/cm^2时，767.0nm谱线的强度显著增加，其输出发散角很小，具有和激光同样好的方向性，而且，谱线宽度变窄，说明此时的767.0nm辐射已经是受激辐射。
分类
对产生SRS的工作介质的基本要求是：A、对泵浦光和SRS光高度透明；B、具有较大的散射截面；C、能承受较高的入射泵浦强度。通常用来产生受激拉曼散射的工作物质，大致可以分为以下几大类：
（1）液体：主要是以苯（C6H6）、二硫化碳（CS2）、四氯化碳（CCl4）、丙酮、二甲亚砜等为代表的几十种有机液体，它们具有较大的拉曼散射截面和一些熟知的散射频移谱线，散射频移对应这液体分子的振动拉曼跃迁。
（2）固体：主要是以金刚石、方解石、铌酸锂、硝酸钡、钨酸钡等为代表的单晶体，此外尚有光学玻璃和光学玻璃纤维等介质，散射频移也对应这分子或玻璃体网络单元的振动拉曼跃迁。
（3）气体：高效率的SRS可在很多分子气体（如H2、D2、N2、CH4、SF6等）系统中产生，受激拉曼可以分别是基于这些分子的振动、振-转或纯转动拉曼跃迁，工作气压通常在几十个大气压以上，以获得较高的增益因子。此外，利用某些金属原子蒸气作为介质，也可以产生对应于电子跃迁的受激拉曼散射。
（4）半导体：利用某些置于外加直流磁场中半导体介质（如InSb晶体）的导带电子在其塞满分裂子能级（朗道能级）之间的跃迁，可实现一种特殊形式的所谓受激自旋反转拉曼散射。这种受激散射的特点是散射频移可通过改变外加磁场强度而连续调谐。
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