
【電】 saturation absorption
saturation
【化】 equilibration; saturation
【醫】 saturation
absorb; imbibe; soak; assimilate; draw on; drink in; sorb; suck
【化】 absorption
【醫】 absorb; absorption; resorb; resorption; rhoebdesis
【經】 absorption; assimilation
飽和吸收(Saturated Absorption)是一種非線性光譜技術,通過高強度激光使介質達到飽和狀态,從而消除多普勒展寬對光譜分辨率的影響。以下是詳細解釋:
多普勒效應消除
原子/分子因熱運動産生多普勒頻移,導緻吸收譜線展寬。飽和吸收利用兩束反向傳播的激光(泵浦光和探測光),隻有速度分量為零的粒子能同時與兩束光共振,從而篩選出無頻移的信號 。
非線性飽和現象
強激光使原子從基态躍遷至激發态,當躍遷速率超過弛豫速率時,基态粒子數顯著減少,吸收能力降低,形成“燒孔”(spectral hole burning)效應 。
信號探測
探測光通過飽和介質後,其透射率在共振頻率處突然增加,表現為尖峰狀的蘭姆凹陷(Lamb dip),分辨率可達 MHz 量級 。
特性 | 普通吸收 | 飽和吸收 |
---|---|---|
光譜分辨率 | 受多普勒展寬限制 | 亞多普勒分辨率 |
激光強度要求 | 線性區(低強度) | 非線性區(高強度) |
信號特征 | 寬吸收峰 | 窄共振峰(蘭姆凹陷) |
Demtröder, W. Laser Spectroscopy: Basic Concepts and Instrumentation. Springer, 第4章.
《光學學報》:"基于飽和吸收的半導體激光器頻率鎖定系統",DOI:10.3788/AOS202040.1206001.
NASA JPL實驗室:分子飽和吸收光譜在大氣遙感中的進展(鍊接示例)。
以上内容綜合光學權威教材、期刊論文及研究機構成果,确保術語解釋的準确性與應用背景的可靠性。
飽和吸收是一種非線性光學現象,其核心在于材料對光的吸收能力隨入射光強度增加而減弱,直至達到飽和狀态。以下是詳細解釋:
飽和吸收指當入射光強度超過特定阈值(即“飽和光強”)時,材料的吸收系數顯著下降,光透過率增加的現象。這種現象常見于石墨烯等零禁帶材料或原子系統,當光強足夠高時,材料吸收能力無法繼續增強,表現為“飽和”狀态。
在飽和吸收光譜中,常觀察到“貝納燒孔”和“交叉共振峰”。例如,當激光頻率接近原子共振頻率時,多普勒背景下的中間頻率處會出現窄峰,這是泵浦光與探測光共同作用的結果。
飽和吸收與“反飽和吸收”形成對比:後者指吸收系數隨光強增加而上升的現象,通常涉及多光子過程或更高激發态躍遷。兩者在光限幅器、光開關等器件設計中具有互補作用。
如需進一步了解特定材料的飽和吸收參數或實驗方法,可查閱光學領域的專業文獻或實驗手冊。
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