带受激布里渊散射池的位相共轭激光器输出的空间特性

本文应用传输矩阵的方法对受激布里渊散射位相共轭腔输出的空间特性进行了分析及编程计算，给出了各种参数下受激布里渊散射－位相共轭腔的传输光束轮廓图，同时给出了实验结果与之相比较，提出了设计受激布里渊散射共轭腔时应注意的问题及几种实用的受激布里渊散射位相共轭腔的腔型。     

入射偏振对有线电视光发射机受激布面渊散射抑制性能的影响

受激布里渊散射 (SBS)的抑制性能是光纤调幅有线电视外调制发射机的关键指标之一。从理论上分析了入射偏振分别为TE与TM模时 ,对发射机受激布里渊散射抑制性能的影响。分析计算显示 :入射光偏振态模式为TE模最佳。还对入射偏振态偏离TE模的情形进行了分析 ,表明为保证发射机对受激布里渊散射抑制性能 ,入射光偏离TE模的角度应小于 10°。     

后向泵浦高功率掺镱光纤放大器的非弹性散射效应

 在考虑受激布里渊散射和受激喇曼散射效应的基础上,数值求解了双包层掺镱光纤放大器的速率-传输方程,分析了后向泵浦高功率掺镱光纤放大器在不同信号光线宽、光纤长度和纤芯直径下的输出特性,研究了受激布里渊散射和受激喇曼散射的抑制条件。计算结果表明:在后向泵浦方式下,若掺镱光纤长度小于0.68 m,纤芯直径大于26 μm,信号光线宽大于0.04 nm,则放大过程中的受激布里渊散射和受激喇曼散射能同时得到有效抑制。     

光子晶体光纤中基于受激布里渊散射实现快光的数值模拟研究

为了了解基于光纤受激布里渊散射快光传输系统的一些外在因素对受激布里渊散射快光传输的影响,对该传输过程进行了研究。首先,根据受激布里渊散射过程的"三波耦合方程"进行了理论改进,然后选定了3种光子晶体光纤作为传输介质,通过对比,选出一种光子晶体光纤RB65进行具体分析研究。通过求解"三波耦合方程",对快光受激布里渊散射过程进行了模拟分析,探讨了光纤长度、探测信号脉冲宽度和输入信号功率对传输的影响。结果表明,在保证信号失真相对较小的情况下,取40 m长度光纤、140 ns信号脉宽和174 m W输入信号功率时的快光提前效率最高。     

S波段光纤拉曼放大器中级联受激布里渊散射串扰的实验研究

研究了光纤激光器前向抽运的S波段分布式光纤拉曼放大器中级联的受激布里渊散射(SBS)串扰现象。用窄光谱带宽(<100MHz)的可调谐激光二极管作为信号源,通过S波段分布式光纤拉曼放大器,当被放大的信号功率超过单模光纤受激布里渊散射的阈值时,出现了前向受激布里渊散射,这是传导声波布里渊散射在光纤放大器中放大的现象。随着拉曼放大器抽运功率的提高,在斯托克斯区,出现了两阶受激布里渊散射线,在实验中观测到偶数阶的受激布里渊散射谱线功率大于奇数阶的布里渊一瑞利散射线。当进一步增加拉曼放大器的抽运功率,出现了前向级联的多阶受激布里渊散射现象,拉曼放大器的增益下降,被放大的信号功率转换为受激布里渊散射,噪声变大。受激布里渊散射的串扰破坏了拉曼放大器的特性,使拉曼放大器无法在密集波分复用光纤传输系统中使用,因此需要严格地控制入纤的信号功率和放大器的抽运功率。在实验中还观测到在光纤拉曼放大器中被放大的信号光和受激布里渊散射线两侧的伴线。     

基于少模光纤的SBS光谱阈值特性分析

受激布里渊散射会影响少模光纤传输系统中的信噪比、传输距离与传输容量,是影响传输系统入纤功率提高的重要因素。对阶跃型少模光纤的受激布里渊散射谱的阈值进行了研究,运用了布里渊散射谱、模式联运谱的数学模型对少模光纤散射特性进行了分析,探讨了少模光纤布里渊散射增益谱、阈值增益系数,以及光纤各参量对少模光纤阈值的影响。分析结果表明：SI-10阶跃型少模光纤中存在五种不同的传播模式,不同模式有各自的传输常数以及有效折射率,各模式相互作用导致模式展宽、增益降低,且布里渊散射谱峰值增益系数为3.9×10-11 m·W-1。阈值增益系数受到光纤传感距离的影响,在相对较短距离传输中阈值急速下降,且其趋势随长度增加渐趋平缓,当光纤长度达到22 km时阈值增益系数趋于常数18.1。少模光纤的阈值因光纤长度的递增而递减,且递减趋势渐缓趋于常数20.5 dBm;少模光纤不同模式受激布里渊散射的阈值也因光纤长度的递增而递减最终趋于常数,且不同模式的阈值因模式阶数的递增而递增;少模光纤的阈值随着光纤衰减系数和纤芯半径的递增而递增,且增加趋势缓慢增大。不同衰减系数的光纤其阈值在不同长度趋于常数,衰减系数越大受激布里渊散射阈值越大越容易趋于一常数。     

掺饵石英光纤中的受激布里渊散射

本文报导用染料调Ｑ红宝石激光（波长λ＝６９４．３ｎｍ）泵浦掺Ｅｒ＾３＋石英光纤进行的受激布里渊散射（ＳＢＳ）实验研究，测量了受激布里渊散射频，计算出掺饵石英光纤的体压缩系数，探讨了掺饵光纤中的受激布里渊散射的应用前景。     

鉴别CS2介质受激喇曼散射和受激布里渊散射阈值的微小差异的实…

本文提出一个测试ＣＳ２介质受激喇曼散射和受激布里渊散射阈值的微小差异的实验方法，并成功地获得阈值稍低的受激喇曼散射，而抑制了受激布里渊散射。     

水体参量对受激布里渊散射阈值及增益的影响

针对水中受激布里渊散射阈值和增益这两个重要特征参量,理论分析了温度和盐度对水中受激布里渊散射增益的影响,同时采用耦合波方程与平均衰减系数相结合的方法,研究了阈值与温度和衰减系数的相关性。研究结果表明,受激布里渊散射的增益与温度和盐度正相关,随着温度和盐度的升高,受激布里渊散射增益增大;而受激布里渊散射阈值随着温度的增加而减小,随着衰减系数的增大而增大。研究结果对了解水中的受激布里渊散射过程提供理论依据。     

掺铒石英光纤中的受激布里渊散射

本文报导用染料调Ｑ红宝石激光（波长λ＝６９４．３ｎｍ）泵浦掺Ｅｒ３＋石英光纤进行的受激布里渊散射（ＳＢＳ）实验研究。测量了受激布里渊散射频移，计算出掺铒石英光纤的体压缩系数。探讨了掺铒光纤中的受激布里渊散射的应用前景。     

Spectrum evolutions of spontaneous and pump-depleted stimulated Brillouin scatterings in liquid media

A theoretical model for calculating spontaneous and stimulated Brillouin scattering(SBS) spectra is described. An empirical formula for the Stokes output spectral linewidth, a function of spontaneous Brillouin linewidth and the exponential gain coefficient, is obtained by the calculated data fitting. The formula holds true for two cases involving pump undepletion and depletion. The lineshape change from spontaneous to highly pump-depleted SBS spectra is also investigated. The result shows that for the pump power below the SBS threshold, the Stokes output spectral lineshape evolves from Lorentzian to approximately Gaussian as the pump power increases. For the pump power near or beyond the threshold, the SBS spectrum is in the form of a steady Gaussian profile, and the spectral linewidth comes to a certain value about 7 times narrower than the spontaneous one. The theoretical results are experimentally demonstrated by using several common liquid media.     

外调制光纤CATV中SBS与MPI的激光器高频微扰抑制理论分析

受激布里渊散射(SBS)与多径干涉噪音(MPI)是光纤AM-CATV外调制传输系统中主要的非线性现象,本文分析了激光器高频扰动抑制SBS与MPI的原理,导出了扰动对系统SBS阈值提高量及MPI抑制程度的理论公式,通过对扰动引起的激光器频率啁啾及附加强度调制而导致的色散的理论分析与计算,得到了扰动信号频率及幅度的选取原则。     

Improved output energy characteristic of optical limiting based on double stimulated Brillouin scattering

In order to improve the optical limiting performance based on stimulated Brillouin scattering (SBS), a method based on double SBS is proposed in this paper. The dependence of the output energy of optical limiting based on double SBS on the pump energy is numerically simulated, and experimentally validated with an Nd:YAG seed-injected laser. The results indicate that only the first SBS optical limiting works in the case of low pump energy. However, as the pump energy increases, the second SBS process can be activated if the transmitted power of the first SBS is still above the SBS threshold. Therefore, the output energy characteristic of optical limiting based on double SBS is much better than that based on single SBS. Owing to the sub-nanosecond response time and a high power threshold, the SBS optical limiting can provide protection in high power laser systems.     

Theoretical investigation on the threshold value of stimulated Brillouin scattering in terms of laser intensity

The threshold value of stimulated Brillouin scattering (SBS) was investigated theoretically basing on a new concept of real gain length (RGL). It shows that for ideal steady-state SBS or ideal transient SBS, the threshold values are both constants and the later is five orders of magnitude larger than the former. Under general conditions, whether steady-state SBS or transient SBS will occur is determined by RGL. The SBS occurred in a long material may not be steady-state SBS.     

介质参数对受激布里渊散射特性的影响

 采用一维瞬态模型对受激布里渊散射（SBS）过程进行了数值模拟，研究了介质参数对SBS特性的影响规律；选取FC-72、FC-75、CCl₄、CS₂、丙酮、苯以及CCl₂/乙醇的混合溶液等作为散射介质，在Nd∶YAG调Q激光系统下进行了实验研究，比较了各种介质所产生的SBS脉宽、能量反射率和波形之间的差异，由此讨论了介质参数对SBS特性的影响。结果表明，介质增益系数越大，吸收系数越小，SBS能量反射率就越大；吸收系数越大，产生的SBS脉宽就越窄；声子寿命越短，SBS波形前沿就越陡，并且越容易出现调制现象。     

陡前沿脉冲产生的受激布里渊散射稳定性研究

受激布里渊散射转换效率及相位共轭保真度的稳定性与泵浦脉冲的前沿上升时间有关，对前沿上升时间与介质声学声子寿命接近的泵浦脉冲，在泵浦能量超过受激布里渊散射阈值较多时，会造成严重的相位共轭保真度不稳定。本文针对上升前沿时间为２ｎｓ的泵浦脉冲及声学声子寿命的１ｎｓ和ＣＣｌ４介质，在泵浦脉冲前沿根部引入缓慢上升的小信号后，采用振放双池受激布里渊散射相位共轭镜，在泵浦激光能量达到５００倍受激布里渊散射阈值时     

水的衰减系数及有效增益长度对受激布里渊散射输出能量的影响

本文从理论和实验上分析了水的衰减系数及有效增益长度对受激布里渊散射(SBS)输出能量的影响。实验结果表明,衰减系数越小,SBS输出能量越高。由于脉宽压缩效应,当入射光能量足够高并且有效增益长度相对较长时,SBS易获得高能量而形成极高的峰值功率。一旦这种峰值功率超过受激拉曼散射(SRS)或者二阶SBS阈值,SBS就会作为一个新的激发源去激发SRS或者二阶SBS,从而消耗掉部分SBS的能量,所以会出现后向有效增益长度越长,SBS的输出能量越低的现象。 关键词： 受激布里渊散射 衰减系数 有效增益长度 脉宽压缩     

受激布里渊散射介质——全氟聚醚的温度特性研究

受激布里渊散射(SBS)介质——全氟聚醚(PFPE)不仅具有低吸收高负载的SBS特性,还具有低的流点或高的沸点,可适合于较宽温度范围之内工作.通过分析PFPE的化学结构,对PFPE具有良好的SBS特性及独特物理化学特性进行了解释.在连续Nd:YAG种子注入激光系统中选用HT230,DET和HS260三种PFPE进行了不同温度下SBS特性研究.结果表明,PFPE不仅具有良好的SBS特性,还可以在低温或高温条件下工作,这为不同温度下研究SBS相位共轭镜打下了良好的基础.     

基于“桶中能量法”的相位共轭保真度测量研究

 给出了基于“桶中能量法”的相位共轭保真度测量原理、方法与结果。通过对适当大小的空间滤波针孔能量透过率的直接测量可以得到相位共轭保真度并简单实现系数 标定, 给出了针孔大小的选择原则、系数标定方法和共轭保真度的计算公式以及单池受激 布里渊散射相位共轭镜在几种条件下的实验结果, 指明了这种方法的重要性与不足之处。     

宽带KrF激光抽运的受激布里渊散射反射率研究

实验上研究了宽带KrF激光抽运的受激布里渊散射(SBS)随抽运功率密度、介质气压和透镜焦距这三个实验参数的变化规律.在较低的抽运功率密度情况下，SBS反射率随抽运功率密度呈非线性增长；当抽运功率密度提高到一定程度，SBS反射率接近饱和；当功率密度继续增大，SBS 反射率随之下降.介质气压提高能够促进SBS的转换.透镜焦距长度的变化使SBS饱和反射率存在一峰值.理论上建立了宽带多模SBS模型，数值模拟结果与实验结果符合得很好，解释了宽带SBS反射率对实验参数的变化规律. 关键词： 宽带 KrF激光 受激布里渊散射(SBS) 反射率