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。     

单池受激布里渊散射脉冲波形的研究

实验研究了单池系统的结构参数对受激布里渊散射（ＳＢＳ）脉冲波形的影响,通过改变透镜焦距、透镜与池的距离可以很容易地在１．５～８ ｎｓ之间调节ＳＢＳ脉冲宽度。利用含有受激布里渊散射噪声的理论模型对ＳＢＳ脉冲波形进行了数值模拟,理论与实验符合较好     

聚焦参数对受激布里渊散射的影响

本文实验研究了透镜的聚集参数对受激布里渊散射（SBS）的阈值,后向受激布里渊散射光的脉宽以及SBS反射率的影响。     

聚焦高斯光束泵浦的受激喇曼前向散射中诸参数的影响

本文从高斯光束的光子数密度的速率方程出发,讨论了受激喇曼前向散射过程中光子数的转换规律,并根据高斯光束透镜变换的理论讨论了透镜焦距、位置和初始泵浦束的参数对受激喇曼的阈值和建立时间tg的影响。从理论上证明了最佳透镜焦距的存在。     

光纤环形腔光反馈被动相干合成系统分析

研究了光纤环形腔光反馈系统的锁相原理和锁相过程,分析了聚焦透镜焦距对锁相速度的影响;基于宽谱放大以及受激布里渊散射效应的数值模型,评估了系统各路之间光程的方差大小、动态相位噪声频率大小,受激布里渊散射效应对系统的选频过程及其稳定性的影响。计算结果表明,选择合适的聚焦透镜焦距,可以获得较快的锁相速度;相位噪声会引起光束质量退化,严重时导致跳模现象发生;高功率输出时,光纤中的受激布里渊散射效应会限制各频率下的峰值强度,并导致更多波长激射以及光束质量退化。理论证明了环形腔光反馈会提供一种模式线宽随反馈次数增加而不断压窄的机制,SBS 效应的存在则提供了一种谱线展宽机制,使得实际模式线宽稳定在均衡值。     

准分子激光泵浦的受激布里渊散射及其应用

本文描述了用准分子激光泵浦的受激布里渊散射的研究以及受激布里渊散射效应在各学科中的应用。     

受激布里渊光纤环形激光器及其阈值分析

布里渊光纤激光器得到了广泛应用,为了确定谐振腔的光纤长度,首先综述布里渊光纤环形激光器的研究进展,指出受激布里渊光纤环形激光器的优点及主要应用,并提出一种受激布里渊光纤环形激光器的方案.从非线性的受激布里渊散射理论出发,根据受激布里渊散射的阈值模型,推导并得出受激布里渊散射的阈值公式,研究受激布里渊光纤激光器中受激布里渊散射效应的阈值与谐振腔中光纤长度的关系,并进行仿真.仿真结果与实验结果相符,对受激布里渊光纤激光器谐振腔的设计具有参考价值.     

分布式EDFA中受激布里渊散射效应的研究

利用含有受激布里渊散射效应（ＳＢＳ）的传输方程，研究了透明传输和最佳掺杂浓度下，受激布里渊散射效应对分布式掺铒光纤放大器（ｄ－ＥＤＦＡ）的各种特性的影响。结果表明：受激布里渊散射消耗了ｄ－ＥＤＦＡ的泵功率，恶化了系统的噪声特性，使传输系统的最佳泵浦周期减小，所需的总泵浦功率增大     

一种利用布里渊谱宽确定光纤SBS阈值的新方法

针对传统的通过功率信息测量所得受激布里渊散射阈值偏高的问题,提出了一种利用布里渊散射谱宽确定光纤受激布里渊散射阈值的新方法。分析了本地外差检测的原理及布里渊散射谱宽与入纤光功率的关系;设计了基于本地外差检测的布里渊散射谱测量系统,在常温下对不同长度标准单模光纤的受激布里渊散射阈值进行了测量。实验结果表明:当光纤长度分别为48.8 km和9.5 km时,根据功率信息获得的受激布里渊散射阈值对应的布里渊散射谱宽均接近恒定值10 MHz,此时已发生严重的泵浦耗尽效应。利用布里渊散射谱表现出的低入纤功率时谱宽的线性下降特性和高入纤功率时谱宽的功率无关特性确定的两种光纤长度下的受激布里渊散射阈值分别为1.12 mW和3.8 mW,对应的布里渊散射谱宽分别为24.86 MHz和23 MHz,其值近似等于布里渊自然线宽。文中的研究结果对布里渊光时域反射系统最大入纤光功率的确定具有重要的参考价值。     

环己烷中受激布里渊散射脉宽起伏的实验研究

本文用XeCl准分子激光作为泵浦光源 ,对环己烷中的受激布里渊散射脉宽起伏进行了实验研究 .在脉宽压缩 1 .43倍的同时 ,获得了受激布里渊散射脉宽的起伏为 4.86% ,这一结果优于泵浦光脉宽的起伏     

受激布里渊散射阈值性能的研究

研究了样品池的长度、焦距以及聚焦位置对ＳＢＳ阈值的影响,同时验证了其实验结果与理论分析相吻合．     

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。     

主振-功放系统SBS位相共轭技术研究

利用单池与双池位相共轭池,对SBS位相共轭特性进行了研究,实现MOPA激光系统SBS位相共轭高反射率、高保真度、大能量高光束质量激光输出,为高功率激光器的发展提供了有效技术途径。     

抽运光参数对玻璃中受激布里渊散射光能量提取效率的影响

以K9玻璃与熔石英玻璃代替传统的液体或气体作为纵向受激布里渊散射(LSBS)样品,波长1.064μm,脉宽可调的单纵模电光调Q激光器作抽运光,实验探讨了抽运光脉宽、抽运光能量大小、抽运光脉冲重复频率对纵向受激布里渊散射脉宽压缩效应和散射光能量提取效率的影响。实验结果表明,抽运激光脉冲重复频率高,则散射光能量提取效率高;脉宽小,则散射光能量提取效率高;焦距为500 mm时300 mm长的K9玻璃中得到的散射光能量提取效率比170 mm长的熔石英玻璃高;在抽运光脉冲重复频率为1 Hz时,二者都可以得到90%的散射光能量提取效率。探讨了抽运光为多纵模时,固体介质中受激布里渊散射与光学击穿相伴发生的三种不同情况。实验证明,多纵模情况下固体光学介质中同样可以发生受激布里渊散射;多纵模情况下不一定会对固体光学介质产生光学击穿破坏;光学击穿破坏的发生也不一定会阻止受激布里渊散射的发生,二者可以相伴发生。     

Numerical model of stimulated Brillouin scattering excited by amultiline pump

A theoretical formulation and numerical simulation of the process of stimulated Brillouin scattering (SBS) excited by a multiline incident beam is presented. The one-dimensional code includes pump depletion and contributions from resonant and off-resonant acoustic gratings. For line separations up to the order of the spontaneous Brillouin linewidth, gain enhancement is accompanied by phase shifts between lines due to complex, off-resonant terms, which may result in a degradation of conjugation fidelity. For larger frequency separations, the degree of amplification is dependent on the ratio of the coherence length of the pump line spectrum to the SBS gain length. Comparisons with experimental data on reflectivity versus line separation show very good agreement     

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.     

聚焦型布里渊池受激散射脉冲的时间特性

对单个聚焦结构布里渊池后向散射（反射）脉冲时间特性开展实验研究,观测到相位共轭保真度的时域变化,并用两个布里渊池合成得到具有较高对比度的脉冲波形。结果表明：单池反射脉冲波形敏感地依赖于泵浦能量和聚焦参数。反射脉冲前沿被陡化和压缩,脉冲前沿起点时间随泵浦能量提高而提前,变化范围约为１．５ｎｓ。验证实验表明利用多个布里渊池实现脉冲时间整形方案在原理上是可行的。