和频与差频振动光谱实验构型的分析模拟.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)DecemberActa脚．一Chim．Sin．2011，27(12)，2733-27422733[Article】doi：10．3866／PKU．WHXB20112733www．whxb．pku．edu．cn和频与差频振动光谱实验构型的分析模拟汪源’邓罡华。郭源'(海南大学三亚学院理工分院，海南三亚572022；中国科学院化学研究所，分子反应动力学国家重点实验室，北京100190)摘要：实验构型分析是定量分析和频振动光谱的基础．变换实验构型，不仅要考虑某一振动模式信号强度的大小，还要考虑不同构型下的信

2、号检测效率．现有的和频振动光谱实验构型分析主要考虑前者．本文探讨实验构型分析中所涉及的信号检测效率问题，模拟在共向式和频(差频)及对射式和频(差频)振动光谱实验中选取何种实验构型对采集信号光更加合理有效．利用相干光学过程能量守恒和动量守恒原理，分析了入射角及入射光频率等因素对信号出射角的影响，并模拟了信号出射角与入射角及入射光频率的关系，得到了可选的入射角组合最多、出射角随入射光频率变化最小的实验构型．结果表明，和频振动光谱采取共向式实验构型，差频振动光谱采取对射式实验构型，有利于信号采集，进而有利于用实验构型分析方法对和频(差频)振动光谱进行定量研

3、究．关键词：非线性光学：实验构型分析：和频振动光谱：差频振动光谱中图分类号：0643；0437．1AnalysisandSimulationofExperimentalCOnfigurationsforSumFrequencyGenerationandDiferenceFrequencyGenerationVibrationalSpeCtrOSCOpyWANGYuan’DENGGang—HuaGUOYuanJ(TechnologyCollege，HainanUniversitySanyaCollege，Sanya572022，HainanProvin

4、ce,PR．China；StateKeyLaboratoryofMolecularReactionDynamics，InstituteofChemistry,ChineseAcademyofSciencesBeijing100190，R．China)Abstract：TheanalysisofexperimentaIconfigurationsiSthefoundationforquantitativeanalysisjnsumfrequencygenerationvibrationaIspectroscopyfSFG-vs)．Theincident

5、anglesafectthesignalintensityofsomemodesofvibrationandthedetectioneficiencyoftheSFGsigna1．However,theissueofdetectioneficiencyhasnotbeenincludedinpreviousexperimentalconfigurationanalysisstudies．Accordingtotheprincipleoftheconservationofenergyandm0menlumincoherentopticswesimula

6、tedandanalyzedtheeffectoflncidentangles．frequencyoftheincidentlight．andotherfactorsontheoutputsignalangleofdifferencefrequencygenerationvibrationalspectroscopyfDFG．VS)andSFG．VS．WeintendedtodeterminethereasonableandeffectiveexperimentaIconfigurationswithmorecombinationsofinciden

7、tanglesandIessdispersionofthesignaloutputangle．WefoundthatSFG—VSwiththeCO．propagationexperimentalconfigurationandDFG．VSwiththecounter．propagationexperimentaIconfigurationfavourthecollectionofthesignaIandquantitaveanalysisoftheSFG．VSandDFG．VS．KeyWords：Nonlinearoptics；Experimenta

8、lconfigurationanalysis；Sumfrequencygenerationvibration