包层抽运掺镱光纤激光器中受激拉曼散射和受激布里渊散射效应

高功率光纤激光器大多选用掺镱双包层光纤作为增益介质,由于光纤尺寸较小,极易在光纤谐振腔中产生受激布里渊散射、受激拉曼散射效应。包层掺镱双包层光纤激光器中一旦发生受激拉曼散射和受激布里渊散射效应,其产生高强度信号成为高功率光纤激光器的主要噪声来源,影响激光输出的特性和稳定性。对包层抽运掺镱光纤激光器中的受激布里渊散射和受激拉曼散射进行了实验研究,在单模双包层光纤中观察到受激布里渊散射和受激拉曼散射。实验结果表明,在光纤谐振腔中,抽运方式、谐振腔输出镜损耗、受激瑞利散射对受激布里渊散射的影响较大,尤其是受激瑞利散射为谐振腔提供了附加反馈,不仅压窄激光信号的线宽,而且使得受激布里渊散射的阈值迅速降低。     

发展中的受激布里渊散射相位共轭MOPA系统

本文介绍了受激布里渊散射相位共轭MPOA系统的研究现状,重点介绍了近年来开发的几种新的非线性介质及几种典型的代表当今水平的受激布里渊散射相位共轭MOPA系统,并指出其未来发展前景。     

利用受激布里渊散射相位共轭镜克服激光棒热效应的实验研究

利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能克服单棒Nd：YAG的热效应．从而使光束质量提高到衍射极限。对于具有一定的热效应影响的YAG激光棒．采用上作在接近临界稳定区的凹-凸腔作为起始腔．通过对受激布里渊散射相位共轭腔进行优化设计，在抽运能量为10J，重复频率为5Hz时，得到稳定输出的能量为20mJ，脉宽为11．8ns的近衍射极限的高质量激光脉冲。     

甲醇中受激布里渊散射脉宽稳定性的实验研究

利用XeCl准分子激光系统作为抽运光源, 对不同抽运能量下甲醇受激布里渊散射脉宽及其稳定性进行了实验研究,获得了受激布里渊散射脉宽随抽运能量变化及受激布里渊散射脉宽稳定性随抽运能量变化的实验数据.在脉宽压缩比为1.95时, 获得了受激布里渊散射脉宽的稳定性为8.26%, 这一结果接近抽运光脉宽的稳定性, 为利用受激布里渊散射脉宽压缩准分子激光脉宽并同时获得稳定的激光输出提供了实验依据.(PB5)     

相位调制对光纤受激布里渊散射阈值的影响

相位调制是光纤中提高受激布里渊散射阈值、抑制受激布里渊散射效应的有效方法。理论分析了相位调制中调制幅度及调制频率的改变对受激布里渊散射阈值的影响,实验研究了25 MHz调制频率、不同调制幅度以及调制幅度为1.5,不同调制频率下受激布里渊散射阈值的变化情况。结果表明,受激布里渊散射阈值既随相位调制幅度的增大而增大,又随相位调制频率的增大而增大。当相位调制幅度为7.7,相位调制频率为25 MHz时,受激布里渊散射阈值提高约7 dB。当相位调制幅度为1.5,相位调制频率较小为5 MHz时,相位调制对受激布里渊散射阈值的影响不够明显。     

宽带KrF激光抽运SF6受激布里渊散射的脉宽稳定性

从理论和实验上对利用宽带KrF激光抽运SF6产生的受激布里渊散射(SBS)的脉宽稳定性进行了研究。获得了受激布里渊散射脉宽稳定性随抽运功率密度稳定性、抽运脉宽稳定性及介质气压变化的规律。发现受激布里渊散射脉宽的稳定性与抽运激光的稳定性直接相关,抽运激光的稳定性越好,获得的受激布里渊散射脉宽相对稳定性也越好。抽运光脉宽和能量的不稳定都会造成所产生的受激布里渊散射脉宽不稳定。在较低抽运功率密度情况下抽运光脉宽和能量的波动对受激布里渊散射脉宽稳定性的影响都不可忽略,但在较高抽运功率密度情况下受激布里渊散射脉宽稳定性主要受抽运光脉宽波动的影响。对结果进行了分析和讨论,获得脉宽稳定性较好的受激布里渊散射输出的条件是,使用脉宽稳定性较好的抽运光和在保证没有其他非线性效应产生的情况下,尽可能提高抽运光的功率密度和介质气压。     

介质化学结构对受激布里渊散射特性的影响

为了研究介质化学结构与受激布里渊散射(SBS)的关系,分析了介质化学结构对极化率、电致伸缩系数、增益系数、声子寿命、布里渊频移、吸收系数和光学击穿阈值等受激布里渊散射特性的影响。讨论了不同介质SBS特性有差异的因素。     

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。     

液态介质纵向振动对受激布里渊散射反射性能的影响

结合静态流体力学理论、弦振动理论及瞬态受激布里渊散射(SBS)理论,建立了描述介质纵向振动所产生的附加密度变化的受激布里渊散射耦合模型。以四氯化碳为介质,研究了不同强度的基频及倍频振动对受激布里渊散射反射率以及波形失真度的影响特征。结果表明,振动对于受激布里渊散射的影响具有一定的阈值性。在低于某一阈值情况下,受激布里渊散射稳定性不受其影响,且受激布里渊散射的振动稳定性在很大程度上受控于受激布里渊散射装置的结构参数。在介质振动强度恒定的情况下,选取短焦透镜及短池长的装置结构更有利于受激布里渊散射相位共轭镜稳定性的提高。     

受激布里渊散射相位共轭组束的研究现状和发展前景

介绍了两种受激布里渊散射相位共轭组束的方法及研究现状,并指出其未来发展前景.     

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.     

着色丙酮中受激热散射和纯丙酮中受激布里渊散射的频率响应

受激布里渊散射(SBS)的频移量远大于受激热散射(STS),达到GHz的量级;而STS的频移量很小,一般只有几十M Hz;在以前的实验中,要区分这两种散射需要非常复杂的实验系统,或者高精度、大测量范围的光谱分析仪器,这在一般的实验室条件下是难于满足的。实验研究了掺杂Cu(NO3)2的丙酮溶液中产生的STS与纯丙酮中的SBS的频率响应。结果显示：随着泵浦能量的增加,SBS的线宽随机起伏,而STS的线宽有规律地变化。这可以替代高精度、大测量范围的光谱仪或者复杂系统而成为一种简便的区分STS和SBS的方法。据我们所知,目前文献中尚无相关报道。     

聚焦泵浦条件对受激布里渊散射反射率影响的理论分析

理论分析了聚焦泵浦条件对受激布里渊散射反射率的影响，获得反射率与透镜焦点位置、透镜焦距及泵浦光束半径的关系；受激布里渊散射阈值与透镜焦距的关系。理论与实验结果基本上一致。     

光纤相位共轭镜的研究

受激布里渊散射作为相位共轭的一种手段可以在保证光束质量的前提下有效地提高固体激光的功率.作者系统地介绍了光纤相位共轭的理论以及在这一领域实验研究的进展情况,并对其中的几项关键技术如控制光纤的退偏和单纵模激光器的制作等进行了讨论.     

光纤相位共轭镜的研究

受激布里渊散射作为相位共轭的一种手段可以在保证光束质量的前提下有效地提高固体激光的功率.作者系统地介绍了光纤相位共轭的理论以及在这一领域实验研究的进展情况,并对其中的几项关键技术如控制光纤的退偏和单纵模激光器的制作等进行了讨论.     

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。     

泵浦脉冲宽度对受激布里渊散射保真度的影响

为了研究泵浦脉冲宽度对受激布里渊散射(SBS)相位共轭保真度的影响,分别采用CCl4、N-hexane、CS2三种不同的SBS介质,在泵浦脉宽分别为12 ns、7 ns和2 ns的情况下,采用列阵相机法对保真度进行实验研究.结果表明:泵浦脉宽对SBS相位共轭保真度有很大影响.当泵浦脉宽远大于介质声子寿命时,保真度保持较高数值,且比较稳定;当泵浦脉宽逐渐接近并近似等于声子寿命时,保真度的值开始逐渐降低,降低的幅度也逐渐增大,稳定性也开始变差;当泵浦脉宽减小到小于声子寿命时,保真度大幅度降低,波动性增大,相位共轭情况很差.     

光束相干驱动声子场提高SBS相位共轭保真度稳定性

光束相干引起的电致伸缩能驱动声子波，从而能加强受激布里渊散射（ＳＢＳ），提高相位共轭保真度稳定性。对折反池结构，采用２ｎｓ陡前沿的脉冲光泵浦，将双级钕玻璃放大器和ＳＢＳ池作为整体，测量了其相位共轭保真度。观测到输出激光的能量远场空间分布和相位共轭保真度稳定性在光束夹角θ５ｍｒａｄ时明显优于θ＞３０ｍｒａｄ。