一种大能量受激布里渊散射相位共轭镜的研究

提出了一种可以满足大能量高峰值功率受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜要求的独立双池结构，这种结构用在双程激光放大光路中可以补偿单程放大光路产生的动态和静态相位畸变.在7.1 J的入射能量下，最终得到了大于13 J的能量输出.相位共轭镜的能量反射率大于65%，相位共轭保真度达到90%，并且比较了以0°平面反射镜和以SBS相位共轭镜为腔镜的双程激光放大的输出结果，结果表明使用了SBS相位共轭镜之后，即使在大能量抽运的条件下也能得到很好的近场和远场保真度. 关键词： 受激布里渊散射 相位共轭镜 双程放大激光器 保真度     

利用受激布里渊散射效应补偿激光大气传输过程中的畸变

提出了利用受激布里渊散射的阈值效应主动在非配合,扩展目标上实现小面积信标的方法,在不同的大气扰动条件（Cn^2=10^-16--10^-12)下,对激光的远距离（10km)补偿传输过程进行了模拟计算,获得了到达目标上的相位共轭光的光强分布。分别在不同的实验环境进行了激光补偿传输实验,其中激光补偿传输距离最远达到250m。实验结果证实了利用受激布里渊散射实现激光大气传输补偿的有效性,证明利用阈值效应在目标上主动获得小面积信标的方法是可行的。     

熔石英棒-光纤构成的新型复合相位共轭镜的实验和理论研究

提出了一种新型的由熔石英棒和石英光纤组成的复合型相位共轭镜,其可运用于高重复频率激光输入系统中以改善光束质量.该复合相位共轭镜具有较高的受激布里渊散射反射率和受激布里渊散射损伤阈值以及较低的受激布里渊散射阈值等优点.实验中,在100 Hz重复频率下,最大获得了42.05%的受激布里渊散射反射率.根据实验条件,由耦合波方程及边界条件得到的物理模型,经数值求解后得到的结果和实验符合较好.且由理论结果提出了一种提高该复合型相位共轭镜工作状态的有效方法. 关键词： 复合型相位共轭镜 受激布里渊散射 熔石英 耦合波方程     

利用受激布里渊散射改善偏振抽取腔光束质量的研究

在理论上分析了受激布里渊散射相位共轭效应和阈值效应对后向受激布里渊散射光束发散角的影响。在实验上，用受激布里渊散射相位共轭镜（SBS PCM）代替普通反射镜构成Nd:YAG激光器的偏振抽取腔，补偿了激活介质和光学元件造成的波前畸变，压缩了发散角，改善了光束质量。研究了抽运能量、透镜焦距等因素对受激布里渊散射偏振抽取腔输出光光束质量的影响。     

带受激布里渊散射相位共轭镜的Nd:YAG激光器

应用液体中受激布里渊散射相位共轭镜,与普通反射镜一起构成位相共轭谐振腔,得到了能量在10OmJ以上,脉宽在15ns以下的激光脉冲输出。实验测量了各种腔结构参数对输出能量的影响,并用相位板对该腔干扰,测量了其补偿特性。     

用SF6气体作SBS相位共轭镜的激光谐振腔

利用高压SF_6气体中的受激布里渊散射作相位共轭镜,将其用于Nd:YAG激光谐振腔,得到了能量在100mJ左右的脉冲激光输出.与利用液体介质的受激布里渊散射相位共轭腔的激光输出相比,其光斑的空间模式大大改善,基本达到TEM_(00)模,功率密度在150MW/cm~2输出能量的稳定性也有所提高.     

具有受激布里渊共轭镜的激光系统

本文报道一种具有受激布里渊散射相位共轭镜的激光系统。该系统是由Nd:YAG振荡器,激光放大器和布里渊共轭镜组成。为了把后向共轭波完全从激光系统中耦合出来,本文使用一种偏振隔离技术。实验研究了布里渊室的几何效应。使用有效长度为300mm的丙酮作散射介质,已获得补偿了相位畸变的100mJ以上调Q激光输出。     

在激光大气传输中利用SBS阈值效应实现小面积信标的研究

 在理论上建立起将受激布里渊散射（SBS）与激光大气传输过程相结合的激光补偿传输的数学模型,并进行了数值模拟，提出并证明了利用SBS阈值效应可以将相位共轭光会聚到目标上一个小面积上，从而在目标上主动获得小面积信标光斑。利用SBS实现激光大气补偿传输（传输距离250m）的实验研究,证实了上述理论预期。     

受激布里渊散射相位共轭镜在固体激光中的应用

综述了受激布里渊散射相位共轭镜在固体激光中的几种应用。受激布里渊散射相位共轭镜可用于减少光束发散角，改善光束的远场强度分布，实现几束光的相位锁定、压缩脉宽和波形控制。     

YAG复合型相位共轭腔对改善光束模式的研究

如何降低受激布里渊散射(SBS)相位共轭腔的启动阈值以及如何提高输出光束的质量一直是人们关心的课题。报道了在YAG激光器上运行一种复合型受激布里渊散射相位共轭激光腔,该腔能够输出模式优良的光束。最大能够输出13．35mJ的单纵模,脉冲半高宽度约为15ns,输出光束的发散角为0．6mrad。实验给出了不同参量条件下的输出脉宽、能量及远场光斑分布和干涉环的情况,表明利用复合型相位共轭腔是改善光束模式的一种简单有效的方法。     

Compensating laser wave-front aberration in atmosphere 1.27 km away with SBS

It is reported that the wave-front aberration produced by atmosphere disturbance can be compensated with nonlinear optics phase conjugate technology. The distance of laser propagating in atmosphere is up to 1.27 km away. The result shows that SBS phase conjugating beam energy can be focus in a little area on target. And the biggest energy of phase conjugating beam on target is up to 142 mJ.     

提高距离准测率的激光轴同步偏转控制技术

针对手动跟踪设备激光测距机对空中运动目标距离准测率低而难以建立目标航路的问题,提出了一种激光轴同步偏转控制技术。用摄像机摄取目标图像,并由图像处理器求出跟踪误差,控制测距机中的某些小型零部件偏转,同步改变激光发射和接收光轴,有效补偿跟踪误差,以达到提高距离准测率的目的。详述了激光发射和接收光轴变化的原理和计算方法以及激光发射与接收轴同步偏转控制技术的原理和实现方法,分析了使用该技术对跟踪仪性能的影响,介绍了室内台架试验和室外跟踪试验的试验情况,并由试验结果得出了在手动跟踪设备采用本技术后距离准测率可明显得到提高的结论,具有较高的应用和推广价值。     

Novel Design of Laser with SBS Phase Conjugation Mirror

The beam quality of a single-rod Nd: YAG laser with wavelength of 1.06 m was improved almost up to the diffraction limit by using a phase-conjugating mirror (PCM) based on stimulated Brillouin scattering (SBS) with acetone as the SBS medium. The new start cavity, which is the concave-convex cavity operating near the limit of stability in the g diagram, and the phase conjugation cavity of the SBS oscillator were designed. The thermal lens of the material with focal lengths of less than 140 m at pump powers of 60 J was compensated by the PCM. The laser is Q-switched by the nonlinear reflectivity of the PCM and the system works with an average repetition rate of about 5 kHz and single Q-switch pulse showed a width of 10 ns. It is demonstrated that if the start cavity is fit for SBS and the SBS phase conjugation mirror can be optimized, the beam quality of solid laser can be surely enhanced because of this technology of nonlinear optics.     

激光动态光束定向系统的跟踪识别过程仿真

 根据目标和背景亮度计算公式和3维图形开发包,建立了仿真3维场景。基于仿真场景,对激光动态光束定向系统的跟踪识别过程进行了仿真研究。分析了跟踪、瞄准过程中各种误差的涵义,研究了视场大小、目标成像姿态对跟踪过程的影响,通过头部跟踪顶点滑动误差的理论值与仿真实验值的比较校验了仿真场景的建立与图像处理方法的正确性。研究了头部边缘跟踪算法,仿真结果基本满足了激光动态光束定向系统对跟踪精度的较高要求。     

透过散射介质对直线运动目标的全光成像及追踪技术

光散射是限制光传输以及降低和破坏光学成像性能的主要因素,透过复杂散射介质对运动目标的全光成像是光学领域极具挑战性的技术之一.本文提出一种利用散斑差值自相关透过散射介质对运动目标进行实时追踪的方法.采用赝热光照明,基于光学记忆效应理论,通过对运动目标采集的两帧散斑做差值,然后做自相关运算,计算目标移动的距离,实现对目标的实时追踪,并且利用相位恢复算法进行简单处理就可以重建隐藏目标.对该方法进行了实验验证,成功地对隐藏的运动目标实现了成像与追踪.这种透过散射介质对运动目标的全光成像及实时追踪技术,在生物医学等领域具有重要应用潜力.     

Large aperture tapered fiber phase conjugate mirror in MOPA laser systems with high repetition rate and high pulse energy

A large aperture tapered fused silica fiber phase conjugate mirror with a maximum 50.7% stimulated Brillouin scattering (SBS) reflectivity is presented, which is operated with 400 Hz pulse repetition rate and 36.5 mJ input pulse energy. To the best of our knowledge, it is the first time that over 50% SBS reflectivity is achieved by using solid-state phase conjugate mirror under such high pulse repetition rate and high pulse energy. With much higher pulse repetition rate of 500 and 1000 Hz, the maximum SBS reflectivity is 41.2% and 33.3%, respectively. A single-longitudinal-mode Nd:YAG laser is experimentally studied with master oscillator power amplifier (MOPA) scheme using such a tapered fiber as a phase conjugate mirror. A 101 mJ pulse energy is achieved at 400 Hz repetition rate, with a pulse width of 6 ns and a M² factor of less than 2. The corresponding peak power reaches 16.8 MW.     

窄线宽脉冲光纤激光的自相位调制预补偿研究

自相位调制(SPM)效应会展宽窄线宽脉冲光纤激光的光谱宽度,降低其相干性.通过相位调制对SPM引起的非线性相移进行预补偿,能够使脉冲激光在光纤中进行放大和传输后保持种子激光的光谱特性.基于三波耦合方程开展数值仿真,研究了在对SPM进行"欠补偿","完全补偿"和"过补偿"的情况下,SPM预补偿对受激布里渊散射阈值和激光光谱特性的影响.开展了SPM预补偿实验研究,将脉冲激光的光谱宽度从1.4 GHz压缩到120 MHz.研究内容可以为窄线宽脉冲光纤激光系统的设计搭建提供参考.