激光布里渊散射水下目标探测原理及实验研究

介绍了激光布里渊散射探测水下目标的原理,采用基于新型ICCD的布里渊散射激光雷达系统,进行了水下目标探测的相关实验。实验结果表明,激光布里渊散射探测水下目标在探测深度上具有很大优势,同时具有探测隐身目标的能力。     

基于布里渊散射的水下目标探测

用布里渊散射信号可以探测水下目标.介绍三种基于布里渊散射的水下目标探测方法:F-P扫描干涉仪探测方法、边缘探测方法、F-P标准具-ICCD探测方法,并对这三种方法进行了分析和比较.     

基于布里渊散射的煤矿巷道应力监测

光纤布里渊散射光时域反射测量技术（简称BOTDR）是国际上近几年才发展起来的一项尖端技术，应用非常广泛。着重介绍了BOTDR分布式光纤传感技术在煤矿巷道应力监测方面的应用。详细分析了其传感原理和系统应用。该项技术为煤矿巷道应力监测提供了一种全新而可靠的监测方法，可以使我国的煤矿安全生产迈上一个新的台阶，具有非常广阔的应用前景。     

基于布里渊散射探测空间目标的计算分析

提出用布里渊散射原理探测空间目标的方法。分别对大气、空间目标材料金属涂层及隐身材料的布里渊散射特性进行了计算和对比分析。结果表明,大气布里渊散射频移与目标涂层及隐身材料布里渊散射频移之间相差至少大于一个数量级,由此得出利用分析布里渊散射光谱来探测空间目标的可行性。计算了散射频移的大小,并对探测技术作了分析,采用一种窄带量子滤光系统探测装置,对散射光谱进行了精确的探测和分辨。     

后向散射对激光水下成像的影响研究

为研究后向散射对水下成像的影响,采用辐射传输理论建立了激光水下成像后向散射理论模型,提出了表征后向散射对目标识别影响程度的水下成像后向散射影响系数,给出了距离选通成像后向散射功率及后向散射影响系数的解析表达式。利用Matlab进行了数值模拟分析,得出了水下成像后向散射随探测水深及水衰减系数的变化规律,证明了考虑后向散射对成像质量的影响时,水衰减系数远大于探测水深的影响,说明了非对称因子的取值对成像质量具有较大的影响。     

大气的布里渊散射特性研究

建立了大气布里渊散射光频移的数学模型,分析计算了温度、水汽压、大气压力等大气参量对布里渊散射特性的影响。结果表明,布里渊散射光频移受大气压、水汽压的影响很小,而受大气温度的影响很大。这些结果对大气中隐形目标的探测技术具有重要的参考意义。     

水下激光成像系统设计及实验

针对水下目标探测这一难题,设计了基于距离选通技术的水下激光成像系统并进行了相关实验.从实验结果来看,该系统可有效克服激光后向散射并对水下目标进行成像,对于水下目标探测、识别十分有效.     

基于布里渊散射的外差检测式光纤传感系统性能分析

在对基于布里渊散射的分布式传感原理分析的基础上,给出了一种外差检测式BOTDR传感实验系统,对其性能进行了详细地分析.并在理论推导的基础上,与实验结果进行了对比,实验结果验证了理论分析的正确性.     

多模光纤布里渊散射效应研究进展

面对人们日益增长的光纤传感需求,多模光纤的容量优势为解决单模光纤的容量壁垒、实现高精度的多参量光纤传感测量提供了新思路。理论分析了多模光纤的模式特性,综述了多模光纤模式耦合及偏振的研究进展,重点介绍了多模光纤中布里渊散射的阈值、增益谱和布里渊频移的国内外发展动态,分析了未来光纤传感的发展方向。     

受激布里渊散射在ICF激光驱动器中的应用

本文概述了基于受激布里渊散射 (SBS)的位相共轭镜 (PCM )在惯性约束核聚变 (ICF)激光驱动器领域的实际应用 ,着重介绍了在高功率条件下 ,PCM的能量和功率负载强度、位相保真度和波形控制等关键问题。指出在超饱和工作条件下 ,采用SBS放大器—振荡器双池结构的PCM ,在获得高反射率、高保真度、可控脉冲输出的同时 ,不会增加激光系统的不稳定性。     

Stimulated Brillouin scattering of a KrF laser

A series of experiments in which the efficiency and fidelity of SBS (stimulated Brillouin scattering) wavefront reconstruction are measured as a function of the temporal coherence, focusing geometry, and power of the laser source is described. The primary motivation of the research is to assess the potential of SBS as the basis of a high-resolution image protection system. Thus, a series of high-resolution image projection experiments using a SBS mirror is also described. It is shown that provided that the coherent length of the laser is longer than the active focal region primarily responsible for the growth of the SBS wave, high SBS reflectivities can be obtained which are independent of the Rayleigh range of the focusing system used. In addition, wavefront reconstruction fidelities having values approaching unity can be observed when using laser powers near the threshold for the SBS process     

Effect of laser mode structure on stimulated Brillouin scattering

The gain and reflectivity of the stimulated Brillouin scattering (SBS) process used as a Stokes-wave generator are shown theoretically to be independent of the mode structure of the pump laser provided that the pump-laser mode spacing exceeds the Brillouin linewidth and that the laser coherence length exceeds the characteristic gain length of the SBS process. Under the same set of conditions, the gain of an SBS amplifier is found to depend on the degree of correlation between the laser and Stokes fields. However, due to nonlinear coupling, these two fields become correlated within several characteristic gain lengths, and the subsequent propagation of the two fields is governed by the same set of equations that apply for the case of a single-mode pump laser. These theoretical predictions are tested experimentally for an SBS generator using acetone, carbon disulfide, and methanol as the Brillouin-active media, and the results are in full agreement with the theoretical predictions.     

受激布里渊散射在被动毫米波综合孔径成像中的运用

提出了一种将受激布里渊散射(SBS)应用于被动毫 米波综合孔径成像中的方案。运用光纤SBS效应,对毫米波的 抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号的一个边带进行放大同时抑制另一个边带,实现毫米波 信号的抑制载波单边带(SSB-SC)调制。将该方案应用 于被动毫米波综合孔径成像中,在获得毫米波信号上变频的同时实现了光学滤波以及单边 带功率放大。深入分析了SBS实现SSB-SC调制的原理以及运用于被动毫米波综 合孔径成像中的可行性。实验结果表明:本文方案可以有效 实现毫米波的上变频、功率放大及滤波功能;与传统电光调制系统相比,本文方案简单有效 ,由于系统对携带毫米波信息的边带有放大作用,可以运用于毫米波功率较低时的成像。     

Coherent photoconductive detection of Brillouin scattering fortemperature sensing

The variation of Brillouin frequency shift with temperature provides a means of remote temperature sensing using an optical fibre both as the sensor and transmission medium. We employ optoelectronic three-wave-mixing on semi-insulating substrates for direct optical signal detection and demodulation. High resolution is expected for short range distributed temperature sensing     

Stimulated Brillouin scattering of KrF laser radiation in dichlorodifluoromethane

Experimental measurements have been made of the stimulated Brillouin backscatter from CCl2F2gas in the range of pressures from 1 to 5.75 atm. Using narrow-linewidth KrF laser radiation as the pump backscatter efficiencies of up to 35 percent have been achieved, while at low backscatter efficiencies pulses as short as 1.5 ns in width were obtained.     

基于布里渊散射的海洋环境激光遥感技术研究进展

布里渊激光雷达是探测海洋环境参数的重要手段之一。首先介绍了布里渊激光雷达系统的基本工作原理,然后从理论基础出发,重点介绍了三种依据布里渊散射光谱特征:布里渊频移、布里渊线宽、以及综合二者与海洋环境参数之间的耦合关系建立的反演模型;其次,作为布里渊激光雷达的关键技术,介绍了多种布里渊散射光谱的测量方法:F-P扫描干涉仪探测、边缘探测、F-P标准具- ICCD探测, 以及多边缘探测。     

受激光布里渊散射结合脉冲泵浦的可调谐调Q光纤激光器

介绍了一种受激布里渊散射(SBS)结合脉冲泵浦的全光纤调Q激光器,获得重复频率可调谐的亚10 ns高功率脉冲.利用瑞利散射(RS)和SBS共同作用自调Q机制,采用光纤干涉环结构与强泵浦抽运,可获得稳定的亚10 ns高功率调Q光脉冲.以脉冲泵浦控制调Q光脉冲产生的重复频率,实现调Q光脉冲输出重复频率的可调谐.实验结果表明:使用3 m高增益掺Er3+光纤,在两只975 nm半导体激光器强泵浦抽运下,可获得脉宽6 ns、峰值功率大于340 W、重复频率0～5 kHz的调Q光脉冲输出.该调Q光纤激光器具有全光纤结构、输出脉冲窄、峰值功率高、重复频率可调谐的特点,可用于分布式光纤传感系统与种子光源.