双频抽运提高SBS相位共轭保真度

相位共轭保真度是相位共轭镜技术用于强激光系统中的一个重要指标。采用四波混频加强SBS的方法 ,其相干拍频驱动声子场 ,能提高SBS相位共轭保真度。对于双频单池结构 ,使用列阵相机测量激光束能量远场角分布 ,在SBS转换效率最佳时 ,对相干驱动SBS相位共轭保真度进行了实验研究     

熔融石英中实现高效率的百毫焦受激布里渊散射

固体布里渊增益介质是目前实现高稳定、高重复频率受激布里渊散射(SBS)的重要光学元件，能够产生高光束质量的相位共轭光。然而，不同于被广泛研究的液体布里渊增益介质，目前针对固体布里渊增益介质如何产生高效率高能量的SBS尚无成熟的研究。近日，笔者团队以块状熔融石英作为布里渊增益介质，在高强度纳秒激光脉冲泵浦下，围绕熔融石英中的SBS能量转换效率和损伤阈值与泵浦光纵模的关系开展了研究，实现了最高单脉冲能量183.1 mJ、反射率为81.0%、斜效率高达85.8%的相位共轭光输出。该研究结果对于实现高功率全固态的SBS相位共轭镜，进而提升脉冲激光器的输出功率水平、获得高稳定高效率的SBS运转具有重要的指导意义。     

受激布里渊散射相位共轭在激光技术中的应用进展

受激布里渊散射（SBS）相位共轭技术，在改善遍功率激光光束质量有着重要应用价值。本文综述了SBS相位共轭主振荡-功率放大（MOPA）激光系统以及各种构型的SBS相位共轭激光谐振腔的研究进展。     

百焦耳级受激布里渊散射相位共轭激光系统

研制了一套输出能量在100 J以上的大能量高功率钕玻璃激光系统。在设计中,对光路排布进行了优化,对系统放大增益进行了数值模拟,采用像传递技术和受激布里渊散射(SBS)相位共轭技术,提高了激光束的输出质量。Nd:YLF前端输出的单纵模脉冲激光经过两级双程放大和一级助推放大,获得了106 J的能量输出。针对在大口径高能高功率激光系统中应用受激布里渊散射相位共轭镜的要求,设计了一种新型的受激布里渊散射相位共轭镜结构,这种结构克服了传统独立双池的缺点,完全适用于高能高功率激光的双程放大结构。     

SBS相位共轭技术在激光大气传输中的应用

评述了受激布里渊散射相位共轭技术在激光大气传输中的应用,重点分析了在激光大气传输过程中利用受激布里渊散射阈值效应可以在目标上主动获得小面积信标光斑的方法及利用SBS相位共轭实现激光大气传输的闭环过程,指出其发展前景。     

受激布里渊散射波前畸变校正仿真实验

采用受激布里渊散射（SBS）现象的自泵浦相位共轭镜（PCM）特性在改善激光相位分布进而提高光斑能量集中度方面具有重大应用价值。基于后向SBS散射光的相位共轭特性,数值模拟了不同畸变程度和不同取样孔径对SBS-PCM校正效果的影响,并搭建SBS-PCM波前畸变补偿实验系统,对不同影响因素的补偿效果进行验证。仿真及实验研究结果表明:在弱畸变情况下光斑经系统补偿后相对强畸变情况分布更均匀规整,光斑能量集中度更高;在强畸变情况下大取样孔径显示出优势,校正效果更佳。仿真和实验结果均表明,SBS-PCM有较强波前畸变校正能力。     

瞬态SBS光纤相位共轭镜的低重复频率运转特性

由于光纤中的声子寿命极短,已有的工作大都采用连续波或长脉冲激光作为泵浦源,所激发的受激布里渊散射(SBS)工作在稳态区。实验研究了采用光纤中的瞬态受激布里渊散射作为位相共轭镜的MOPA(master-oscillator-power-amplifier)系统在低重复频率和不同泵浦能量下的输出特性,并与纯丙酮相位共轭镜进行了对比。结果显示：光纤相位共轭镜对重复运转频率(≤15Hz)的变化不敏感,保真度较高;同时,光纤巾的瞬态SBS也能实现有效的脉宽压缩。这意味着光纤共轭镜在短脉冲区也有着潜在的应用前景,并有望成为短脉冲区液体、气体共轭镜的更好的替代品。     

固体SBS介质与SBS相位共轭镜的全固化

介绍了固体受激布里渊散射（SBS）介质的普遍特性及最新研究进展，对SBS相位共轭镜全固化中存在的主要问题进行了探讨。指出在适当的抽运条件下，同体介质的SBS负载能力可以高于材料自身固有的光学损伤阈值，并具备实现高相位共轭保真度的潜力。     

宽线宽Cr:LiSAF受激布里渊散射相位共轭激光器

激光聚焦到受激布里渊散射(SBS)介质中所产生的声子光栅的密度对比度对应于叠加光场的强度对比度,据此直观分析了宽线宽激光SBS能量阈值高于窄线宽激光SBS的原因,并对宽线宽SBS相位共轭谐振腔的高启动阈值进行了定性分析.设计并运行了Cr:LiSAF宽线宽SBS相佗共轭激光器,对其静态运行时的输出激光波形,以及自调Q动态运行时的输出激光脉冲波形、能量、光束发散角等进行了测量.结果表明它能有效地产生脉宽约为50 ns的自调Q脉冲激光,光束发散角相对于静态激光压缩了约2倍.     

泵浦光发散度对布里渊池重复运转特性的影响

由于受激布里渊散射(SBS)介质大多为液体和气体,当提高重复运转频率或延长泵浦脉冲的持续时间时,其中的热积累和热驰豫将严重影响甚至破坏SBS的形成及其共轭品质.为改善SBS在高重复频率下的工作性能,实验考察了具有SBS相位共轭镜的MOPA(Master-oscillator-power-amplifier)系统中泵浦光发散度对布里渊池重复运转特性的影响.结果表明:降低泵浦光发散度有利于提高布里渊池的重复运转频率及改善SBS的时空特性,但会增加SBS阈值,减小布里渊池工作的泵浦能量范围,同时,保真度略有下降.     

双池布里渊放大器中Stokes波的高效放大

微小Stokes信号光在布里渊放大器中得到放大,当Stokes信号光强度为0.15mJ时,增益系数达到67。Stokes光增益决定于Stokes信号光强度及放大池中泵光与Stokes光的耦合程度,小信号Stokes光将得到较大的增益,并能得到较好的相位共轭效果。     

Polarization Characteristics of Fiber-Optic SBS Phase Conjugation

Polarization characteristics of a SBS phase conjugation in multimode fibers with different core sizes and fiber lengths are investigated experimentally. A degree of polarization (DOP) of the Stokes wave becomes better as a fiber becomes shorter and is recovered more than 95% in 0.5 m fibers with different core size. The averaged DOP keeps more than 90% even in fibers with 200 m length. A direction of a linear polarization of the SBS phase conjugation coincides with that of an incident light, independent of the fiber length and thickness.     

相位共轭反馈半导体激光器混沌动力学

本文研究了相位共轭反馈对半导体激光器的动力学行为的影响。结果表明，在弱反馈条件下，系统处于稳态;增加反馈量，系统由周期经周期三、周期四进入混沌。当相位共轭反馈量一定时，通过改变注入电流的大小，可以达到所期待的周期或混沌状态。     

Cu：KNSBN晶体自泵浦相位共轭波的研究

通过实验对Ｃｕ：ＫＮＳＢＮ晶体的自泵浦相位共轭透射束进行了研究，发现自泵浦相位工爱射束与入射束功率之比高达０．６。用非偏振共也可以产生自泵浦相位共轭效应。     

相位共轭实现光学逻辑运算

本文从麦克斯韦电磁场理论出发,给出了用四波混频相位共轭波和泵浦光波及入射物波偏振态之间的关系来实现光学逻辑运算的途径。     

液晶光谱偏振系统选偏器方位误差研究

为了分析液晶光谱偏振系统的方位误差并降低测量误差,提出了选偏器方位误差的分析方法。该方法基于Stokes矢量及Mueller矩阵,将偏振角的方位误差转化为Stokes矢量传递误差,推导了误差的协方差矩阵,分析了权重系数与延迟相位的变化关系,并对不同偏振态入射光条件下的品质因数变化进行了计算仿真。方位误差依赖于入射光Stokes参数与延迟相位,不同偏振态的入射光品质因数随延迟相位成抛物线变化。当延迟相位位于[60°,120°]区间内,选偏器的方位误差较小,测量误差较小适宜测量。通过对液晶偏振光谱系统配准误差的研究,获得误差来源,为进一步提高系统测量精度奠定了理论基础。     

大信号布里渊增强四波混频相位共轭镜

对大信号偏振去耦布里渊增强四波混频(BEFWM)相位共轭光的输出特性(波形、束散角、能量转换效率等)进行了系统的研究。结果表明,使布里渊增强四波混频工作在大信号强相互作用状态下,可以很好地克服同等抽运及结构条件下小信号布里渊增强四波混频中经常出现的波形调制现象,具有良好的波形稳定性以及输入输出脉冲的波形相关性;输出光相位共轭保真度接近100%,且在不同注入信号强度下几乎保持恒定;大信号布里渊增强四波混频能量转换效率相对小信号情况也有很大的提高。     

BaTiO3：Ce自泵浦相位共轭镜的非相干光擦除理论分析和实验研究

本文对ＢａＴｉＯ３：Ｃｅ自泵浦相位共轭镜受寄生光的影响其相位共轭主不栅耦合强度的变化进行了数值求解，对非相干光擦除作用下的自泵浦相位共轭过程进行了理论分析，并且从相应的实验证实，用非相干光选择区域擦除能减少和抑制寄生光栅，从而能提高自泵浦相位共轭反射率。     

A model of spontaneous Brillouin scattering as the noise source forstimulated scattering

A model of spontaneous Brillouin scattering in the presence of a high power pump beam has been developed and incorporated into a wave optics model of backward stimulated Brillouin scattering, providing a realistic distributed noise source for the numerical evaluation of the stimulated process. The model is used to assess the location of the dominant noise contributions in determining the reflectivity and conjugation fidelity of the Stokes return. The effect of f-number and power over threshold is evaluated. The model is validated with experimental data on threshold and conjugation fidelity in the presence of a pump beam with a periodic phase aberration     

高能纳秒激光烧蚀单晶硅的微观结构

高能纳秒激光烧蚀硅时,往往会伴随着相爆炸过程,它决定了烧蚀的形貌特征。基于相爆炸的物理过程,分析了相应的烧蚀形貌：相爆炸的发生会使得硅材料发生大范围的去除,高温熔化材料的混合物向外喷溅,冷却形成放射状的冷却条,期间分布着冷却的球状微粒;超热液体的去除部位形成一个类似花瓣状坑,在坑中由于入射光与散射光的干涉形成条纹,其周期与激光光波相似。