馬祖光在激光介質光譜研究中的新發現

央視國際 (2004年09月07日 16:37)

　　中國激光網消息：

　　

（一）在蒸汽二聚物激光與介質中非線性過程研究中的新發現

　　激光在技術進步中所起的作用已為舉世公認。因此尋找合適的介質以産生合乎需要的激光, 這一基礎研究工作(也稱為激光介質光譜研究)在國際上得到重視與發展。

　　由兩個原子構成的分子稱“二聚物”,它的發光處近紅外、可見及紫外光區。這一波段的激光可被廣泛應用。二聚物一般在發光過程中消耗慢(低增益)，分子不受“門戶”限制(均勻加寬)，所有分子都可參與産生激光。這些特性尤其為金屬蒸汽二聚物所具備。不論是相同原子核或不同原子核所構成的雙原子分子或準分子都很容易得到，因之，可望獲得高功率、可調諧的激光。早在70年代，各國研究激光介質的工作者對金屬，尤其是鹼金屬蒸汽分子及準分子就已經産生極大的興趣，可是到80年代初仍很少探求到新激光。

　　70年代末，美國的Konowalow提出Na2(即鈉二聚物)在波長為825.0納米至900.0納米近紅外光區有可能獲得可調波長的激光，這就是著名的鈉二聚物第一個三重態之間躍遷産生激光。但是誰也沒見過它的熒光，更不要説激光。因為鹼金屬族二聚物能級結構的限制要得到它實不容易!

　　1982年馬祖光教授作完部分工作之後，1984年得到美國Princeton大學同行們的響應，1985 年及1986年馬祖光研究組用不同的激發機理都得到Na第一個三重態之間的躍遷熒光，1 988年得到Na第一個三重態躍遷激光，波長在892納米附近。

　　8年來，哈爾濱工業大學馬祖光研究組在科學基金(批准號：82701、841422、85020)與航天部支持下，開展研究工作，以獲得Na熒光為主線，目的在獲得其激光。同時研究了Li ，K多種發光機制，以便在同族元素間進行比較。他們對此進行了系統的實驗觀察 與理論分析判斷。在國際上馬祖光研究組首次發現了13個新熒光譜區，4種非線性光學現象，其中“鈉雙支超喇曼散射”可以反映出我國激光光譜研究的新水平。他們還得出3種新激光，這三種激光有兩種是在他們自己發現的熒光譜區中得到的；另一種是首次得到的Na脈衝藍綠激光(見左下圖)。S藍綠激光超過同時期美國lllinois大學的工作水平； S 紫外激光比美國的工作向紫外推進了60納米。右下圖給出S藍綠激光光斑。

　　該研究成果在1989年獲國家自然科學獎四等獎。

　　（二）馬祖光發現近紅外新連續譜區

　　81年12月24日 哈爾濱工業大學副教授馬祖光，在聯邦德國漢諾威大學應用物理研究所工作期間，以嶄新的激發機理髮現了鈉雙原子分子第一三重態躍遷近紅外連續熒光光譜，實現了科學家們多年的宿願。這一發現在軍用、民用上均具有重要意義，引起聯邦德國科學家的高度重視。

責編：常穎