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受激布里渊散射(SBS)系统中,具有一定带宽的抽运激光中会含有一定比例的Stokes散射光成分,此Stokes散射光成分经SBS介质后表面反射后,将形成种子光与抽运光联合入射,构成自种子光式SBS放大器.通过数值求解此SBS放大器型耦合波方程组,探讨了抽运光脉冲中所含Stokes散射光成分的比例、抽运激光波长、抽运光能量大小、入射的聚焦高斯光脉冲脉宽、相互作用时间等激光参数对SBS特征参数(Stokes散射光脉冲波形、材料内部最大应力的时间演化及空间分布、脉宽压缩效果、能量提取效率及Stokes散射光的共轭保真度)的影响.同时发现,SBS过程中产生的超声应力不仅会对SBS介质前表面造成破坏,还可能对焦点附近造成破坏;调整各激光参数还会使焦点附近优于前表面先破坏.数值模拟中采用的抽运光是聚焦高斯光束.
关键词:
受激布里渊散射
斯托克斯散射光
冲击应力
能量反射率 相似文献
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从耦合波理论出发,采用纵向受激布里渊散射(SBS)模型,通过时域有限差分法数值求解了瞬态SBS耦合波方程组,得到了泵浦光、Stokes光强度及声波产生应力随时间的分布;研究了在三种常见波长激光(基频、倍频和三倍频)作用下SBS效应的发展过程及其对光学材料损伤过程的影响。结果表明:种子光作用主要体现在SBS起振阶段,一旦进入稳态阶段,Stokes光强及应力发展的最大值、稳态值依赖于泵浦光的大小;在相同脉冲宽度下,激光波长越短,SBS发生越早,发展越快,更易造成光学元件的力学损伤;三倍频激光产生最大应力为基频光产生最大应力的100倍,且相比于倍频激光,产生最大应力的时刻要提前15ns。 相似文献
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建立了描述噪声起振和Stokes种子光辅助起振的SBS(受激布里渊散射)理论模型,利用变步长有限差分方法数值求解了一维瞬态后向SBS耦合波方程组,得到了抽运光和散射光光强以及介质密度变化量的时空分布;研究了Stokes激光场对SBS反射率以及发生阈值的影响,发现Stokes种子光的存在大大减短了SBS过程的起振时间,并且在抽运光脉冲宽度固定的情况下使SBS的发生阈值大幅度降低;最后,探讨了瞬态受激布里渊过程对光学材料破坏的可能性并对今后的工作进行了展望.
关键词:
光学透明材料
受激布里渊散射
斯托克斯种子光
反射率 相似文献
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区别于传统的受激布里渊散射(SBS)发生器和放大器,提出了一种新型的SBS模型:自供种子光模型(self stokes seeding,SSS). 通过对抽运光波形函数的傅里叶变换得到了Stokes成分在抽运光中所占的比例,即Stokes能量比. 考虑SSS效应,数值求解了SSS耦合波方程组,得到了SBS反射率的时间演变形式,理论研究发现,当抽运光正入射到平板样品上时,反射光中的Stokes成分极大地促进了SBS起振过程,其结果相当于反向注入一定强度的种子光,而Stokes能量比的大小决定了SBS过程起振
关键词:
光学材料
受激布里渊散射
傅里叶分析
斯托克斯种子光 相似文献
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光纤移频分布式布里渊光纤传感技术 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种利用布里渊光纤环形腔移频技术实现分布式光纤布里渊传感的方法.该方法基于布里渊光时域分析法原理,将一束单纵模运转激光器输出的激光分为两束;一束光入射布里渊光纤环形腔中产生窄线宽的受激布里渊散射光作为斯托克斯光,另一束光经过低频相位调制后作为泵浦光;斯托克斯光和泵浦光分别相向入射进入传感光纤,通过测量布里渊谱得到... 相似文献
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为了获得具有特殊要求的驱动激光,设计了一套以Nd:YVO4锁模激光器为种子光,用二极管激光器泵浦的Nd:YAG放大系统进行放大的激光系统。对放大过程中锁模激光脉冲串因增益饱和造成的脉冲串包络畸变以及对包络的整形控制进行了研究。实验获得能量为24 mJ的基频光,5.7 mJ的倍频光,0.608 mJ的紫外四倍频光;通过脉冲串整形控制,实现了包络顶部平整的紫外超短脉冲串输出,满足了光阴极注入器对驱动激光的特殊需求。 相似文献
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区别于传统的受激布里渊散射(SBS)发生器和放大器,提出了一种新型的SBS模型:自供种子光模型 (self Stokes seeding,SSS)。数值求解了SBS耦合波方程组,得到了SBS诱导应力的时空分布。基于SSS建立了高功率激光辐照下光学材料破坏阈值的计算模型,研究了SBS破坏阈值与激光脉宽以及作用区长度的关系。研究发现,SBS作为一种破坏机制,表现为前表面破坏,且破坏阈值与激光脉宽以及作用区长度均成反比。 相似文献
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A new method for measuring the threshold of stimulated Brillouin scattering (SBS) based on the generation location of a Stokes beam is proposed for the first time to our knowledge. The length of the medium cell is selected to be longer than the free gain length of pump pulses in the Brillouin medium. The reflected light from a certain mirror in front of the medium cell is chosen as the reference beam, and the SBS threshold is measured by the "jump" of the delay between the Stokes beam and the reference beam. An 8-ns Q-switched single-longitudinal-mode pulse is used as the pump and the typical SBS medium FC-72 is selected as the nonlinear medium in our experiment. The SBS threshold intensity is measured to be 173-178 mW/cm 2 , which is consistent with existing results measured with the transmitted energy limiting method. 相似文献
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采用脉冲宽度为7.2 ns的种子光注入式倍频Nd:YAG脉冲激光器,以CS2为放大介质,实验并理论研究了水中受激布里渊散射微弱Stokes光的信号增益随延迟时间、放大器池长、抽运光能量的变化规律. 结果表明,当抽运光脉冲相对信号光脉冲延迟进入放大器,且延迟时间为脉冲宽度的一半,抽运光能量略低于介质受激布里渊散射阈值,选择合适的放大器池长可获得最佳的信号增益. 适当选择抽运光能量,亦可实现微弱信号光的线性放大. 实验中采用独立双池放大系统,当水中Stokes信号光的能量为1 pJ时,信
关键词:
布里渊放大器
信号增益
延迟时间
抽运光能量 相似文献
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Xiaoyang Guo Yi Xu Yanyan Li Xiao Zou Xiaoming Lu Cheng Wang Yuxin Leng Ruxin Li 《Applied physics. B, Lasers and optics》2014,117(3):973-978
A high-temporal contrast femtosecond Stokes pulse near 1,053 nm is obtained simply without polarizer extinction ratio limitation based on the stimulated Raman frequency shift process in ethanol with an 800-nm femtosecond Ti:sapphire laser as a pump source. By optimizing the incident pump pulse chirp and the ethanol Raman cell length, a clean Stokes pulse near 1,053 nm with a maximum energy of 0.24 mJ is obtained with ~7.5 % conversion efficiency and 0.8 % (rms) energy fluctuation. Compared with the incident pump pulse, the temporal contrast of the Stokes pulse is improved by at least approximately three orders of magnitude. 相似文献
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报道了三倍频脉冲Nd∶YAG激光(355 nm)在两种不同带宽模式下抽运氧气中受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)的实验研究。在宽带(约1 cm-1)抽运模式下,只测到了前向受激拉曼散射,而没有观察到后向散射,其一级和二级斯托克斯最大能量转换效率可达22%和8%。在窄带(约0.003 cm-1)模式下,前向、后向受激拉曼散射和受激布里渊散射都测量到了,但大部分抽运能量都转换到受激布里渊散射,其转换效率可达67%。测量了两种带宽模式下各散射组分在它们最佳转换时的波形;窄带情况下后向受激拉曼散射和受激布里渊散射的脉宽分别可压窄至1.5 ns和2.3 ns,不到抽运脉宽的三分之一,使得受激布里渊散射峰值功率可大大高于抽运功率。对氧气中前向、后向受激拉曼散射和受激布里渊散射之间的竞争进行了讨论。 相似文献
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三倍频Nd:YAG激光抽运氧气中的受激拉曼和布里渊散射 总被引:1,自引:1,他引:0
报道了三倍频脉冲Nd:YAG激光(355nm)在两种不同带宽模式下抽运氧气中受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)的实验研究。在宽带(约1cm^-1)抽运模式下,只测到了前向受激拉曼散射,而没有观察到后向散射,其一级和二级斯托克斯最大能量转换效率可达22%和8%。在窄带(约0.003cm^-1)模式下,前向、后向受激拉曼散射和受激布里渊散射都测量到了,但大部分抽运能量都转换到受激布里渊散射,其转换效率可达67%。测量了两种带宽模式下各散射组分在它们最佳转换时的波形;窄带情况下后向受激拉曼散射和受激布里渊散射的脉宽分别可压窄至1.5ns和2.3ns,不到抽运脉宽的三分之一,使得受激布里渊散射峰值功率可大大高于抽运功率。对氧气中前向、后向受激拉曼散射和受激布里渊散射之间的竞争进行了讨论。 相似文献