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 CARS過程空間示意圖

技術(shù)原理

CARS是一種非線性四波混頻過程，即三束入射的滿足一定頻率和相位匹配要求的光波與介質(zhì)的相互作用產(chǎn)生了第四束光波，該光波頻率正好位于反斯托克斯譜線的頻率處。由于該信號頻率具備反斯托克斯拉曼散射特性，同時(shí)具有方向性，類似于弱激光，該現(xiàn)象被稱為相干反斯托克斯拉曼散射。右下圖為CARS過程的空間布局示意圖，為了簡化系統(tǒng)，泵浦光?1與探測光?3設(shè)計(jì)為簡并狀態(tài)，采用同一光源實(shí)現(xiàn)。從圖中可以看出，信號光易于入射光分離，并且可實(shí)現(xiàn)較高的收集效率，這也是該技術(shù)與其他光譜技術(shù)的明顯優(yōu)勢。因此，CARS技術(shù)在燃燒流場溫度、組分探測等技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。