K9玻璃与熔石英玻璃中纵向受激布里渊散射的脉宽压缩和能量提取效率

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12 ns的单纵模电光调QNd∶YAG激光器作抽运光,实验上以脉宽压缩和后向斯托克斯(Stokes)散射光频移为标志,测到后向斯托克斯散射光线宽和散射光脉宽压缩比。研究了纵向受激布里渊散射样品的长度、抽运光能量大小、材料种类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,熔石英与K9玻璃的受激布里渊散射发生阈值、饱和阈值、散射光能量提取效率、散射光脉冲波形均相近,K9玻璃可以成为一种更廉价的受激布里渊散射介质。针对170 mm的熔石英玻璃样品,找到了纵向受激布里渊散射的发生阈值、饱和阈值,并得到了较高的散射光能量提取效率,从100 mm的熔石英玻璃中获得了87%的散射光能量提取效率,而从170 mm的熔石英中获得了90%左右的散射光能量提取效率。实验数据拟合的规律曲线印证了数值模拟结果。     

宽带抽运对受激布里渊散射影响的研究

提出了一个描述宽带激光抽运受激布里渊散射的理论模型.假设宽带的连续激光光谱是由若干窄带的光谱组成,这些相邻窄带谱线产生SBS的过程有一定的耦合作用.模型中包含抽运耗空和介质击穿对SBS过程的影响.理论和实验获得了宽带抽运对SBS过程影响的基本规律,获得的最大能量反射率为45%.数值拟合的结果与已有实验结果进行了比较,理论与实验基本吻合,证明了模型对宽带SBS的产生有一定的预测作用.     

受激布里渊散射光纤陀螺中受激布里渊散射效应的机理研究

本文从非线性的受激布里渊散射理论出发,研究了受激布里渊散射光纤陀螺（ＳＢＳ－ＦＯＧ）中的受激布里渊散射效应产生机理,得出了阈值光功率与光纤敏感环各参数之间的函数关系,并用针对两种光纤芯折射率分布情况,对于所导出的上述函数关系进行了数值模拟和图形表示,从而为合理选取这种光纤陀螺的参数提供了理论依据。     

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。     

受激布里渊散射光纤陀螺中光偏振度的研究

考虑了光纤耦合的一次效应,从Ｊｏｎｅｓ矩阵理论出发,利用统计平均的方法推导出在受激布里渊散射光纤陀螺敏感环光纤熔接处进行了θ偏振主轴旋转的光纤敏感环中传输光的偏振度表达式,说明偏振度ｐ与θ及偏振光入射角θｐ的关系以及与光纤段之比ｎ的关系,得出当ｎ＝１,θ＝９０°时传输光在敏感环中具有最大偏振度,使传输光达到稳定的偏振特性。     

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。     

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.     

控制光对受激布里渊散射光存储的影响

首先对光纤中受激布里渊散射的耦合波方程进行了离散化,然后利用MATLAB编程对受激布里渊散射光存储过程进行了数值求解,并从理论上对控制光的时间线型和光谱线型对光存储的影响进行了研究。虽然在受激布里渊散射光存储的原理中,读脉冲和写脉冲在光存储中所起的作用不同,但是理论分析却没有看到读写脉冲的差异。计算还表明,当控制脉冲的...     

受激热散射与布里渊散射的竞争及其共轭特性

研究了因掺杂硝酸铜而具有不同吸收系数的丙酮液体作为主振荡功率放大(MOPA)系统相位共轭镜时．液体中受激热散射(STS)与受激布里渊散射(SBS)之间的竞争及其相位共轭输出特性。结果显示．随着吸收系数的增加．受激热瑞利散射(STRS)将抑制受激布里渊散射或受激热布里渊散射(STBS)而成为主导过程．且其增益随着吸收系数的增加而增加．能量相对起伏随着吸收系数的增加而降低：由于阈值效应．弱抽运时受激热瑞利散射与受激布里渊散射一样将丢失原始波前中较弱的相位信息：在适当的吸收系数和抽运条件下利用吸收液体中的受激热瑞利散射获得高品质相位共轭是完全可能的。     

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。     

单模光纤中受激布里渊散射对纳秒激光脉冲的光限幅特性

采用 2m长 ,10 0 μm纤径单模光纤 ,研究了受激布里渊散射对纳秒激光脉冲的光限幅特性。从耦合波方程出发 ,利用计算机模拟了光纤中瞬态受激布里渊散射过程的光传输特性。理论模拟的能量及光强度的变化规律表明光纤系统对纳秒激光具有很好的光限幅特性。根据理论分析给出所讨论范围内的实验结果 ,实验结果证明此光学系统对纳秒激光脉冲具有光限幅特性及脉宽压缩特性 ,对于输入能量在 10 0～ 4 0 0 μJ变化的纳秒激光脉冲 ,给出输出能量稳定在 6 5～ 85 μJ范围内 ,与理论分析的结论符合得很好     

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。     

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。     

高负载脉宽可调双池受激布里渊散射系统的实验研究

为了提高双池受激布里渊散射(SBS)系统的能量转换效率和负载能力,在布里渊放大池和产生池中选用布里渊频移接近的不同介质,利用Nd：YAG调Q激光对其特性进行了实验研究。与同种介质的双池系统相比,不仅能保持足够的能量转换效率,而且能够有效地提高其负载能力和稳定性。分析和讨论了双池间距对受激布里渊散射性能的影响。     

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．     

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。     

受激布里渊散射主被动混合调Q光纤激光器

基于瑞利散射和受激布里渊散射(RS-SBS)的被动调Q掺铒光纤(EDF)激光器的输出脉冲序列具有重复频率低、脉宽窄、功率高的特点,适合光时域反射(OTDR)系统对脉冲光源的基本要求,但是输出的脉冲序列不够稳定。提出在被动调Q激光腔中插入声光调制器(AOM)构成主被动混合调Q激光器。实验结果证明,这种混合调Q的方法既保持了声光调制器主动调Q激光器输出脉冲序列重复频率低而且稳定的特点,又发挥了瑞利散射和受激布里渊散射被动调Q机制动态速度快、输出脉冲宽度窄的优势。在120~200 mW的抽运功率条件下,得到的脉冲序列重复频率从30 Hz~90 kHz连续可调,脉冲宽度最小可达20 ns,峰值功率最高可达200 W,脉冲重复频率稳定度优于5%,脉冲幅度起伏不大于10%。脉冲峰值功率和脉冲宽度受抽运功率的影响不大,但随着调制频率增加,脉冲峰值功率降低而脉冲宽度加宽。