受激旋转拉曼散射对强紫外激光相位的影响

利用瞬态受激旋转拉曼散射（SRRS）模型及相位畸变模型,对具有空间相位畸变的强紫外激光束在空气中长程传输的SRRS效应进行了研究。详细讨论了低频和中高频空间相位畸变对SRRS阈值条件、斯托克斯光转换效率、剩余泵浦光和斯托克斯光相位的影响。研究结果表明,泵浦光的初始相位畸变对斯托克斯光相位畸变的影响较剩余泵浦光的更为明显;高频相位畸变对转换效率影响较低频相位畸变更大; SRRS效应阈值随低频相位畸变的增大而减小,随高频相位畸变的增大而增大。     

强紫外激光在空气中长程传输受激旋转拉曼散射效应

 采用瞬态受激旋转拉曼散射（SRRS）模型，详细考虑了激光脉冲波形、介质的非线性极化、泵浦光的衰减、斯托克斯光的非线性放大以及拉曼线宽等诸多因素，对强紫外激光束在空气中长程传输过程产生的SRRS效应进行了研究。讨论了产生SRRS效应的阈值条件，详细分析了SRRS效应对激光光束质量的影响。     

受激旋转喇曼散射效应对强紫外激光聚焦特性的影响

采用Maxwell-Bloch-Langevin 方程,建立了强紫外激光在空气传输中的瞬态受激旋转喇曼散射（SRRS）效应模型;利用相位均方根（RMS）梯度描述的随机相位屏表示低频相位畸变,用扰动幅度表征的随机相位屏描述中、高频相位畸变,建立了相位畸变模型.讨论了强紫外激光在空气长程传输中所产生的受激旋转喇曼散射（SRRS）效应对其聚焦光斑形态的变化,定量分析了焦斑半径随入射强紫外激光的空间相位畸变及传输距离的变化.研究结果表明：当传输距离超过阈值条件时,焦斑半径随传输距离的增大而明显增大,且相位畸变越大,焦斑半径也越大.     

受激旋转拉曼散射效应对基频光光束质量的影响

 采用瞬态受激旋转拉曼散射(SRRS)和空间相位扰动模型,定量分析了泵浦光强度和脉冲宽度对基频光在空气长程传输过程中产生的SRRS效应的阈值距离和转换效率的影响,讨论了泵浦光空间相位畸变对长程传输后的基频光光束质量的影响。研究结果表明：SRRS效应的阈值距离随着泵浦光强度和脉宽的增大而变短;空间相位畸变对斯托克斯光和泵浦光的光强分布存在一定影响,对斯托克斯光相位分布的影响比对泵浦光相位的影响大;SRRS效应的存在将导致基频光光束质量明显变差,对谐波转换效率产生明显影响。     

神光Ⅲ原型受激拉曼与受激布里渊散射份额测量

激光注入率测量是黑腔耦合效率测量至关重要的一个环节,主要通过散射光测量来实现。在神光Ⅲ原型激光装置上进行的黑腔物理实验中,利用PIN探头阵列进行了散射光角分布测量。通过拟合分析,发现原型装置上激光等离子体非线性相互作用较神光Ⅱ装置要强,其中受激拉曼份额在10%量级,受激布里渊散射在20%量级。将由此评估的激光靶耦合效率代入辐射温度定标率公式中,得出的辐射温度值与实验中Dante测量值符合较好,说明对参量过程份额的评估具有一定可靠性。     

神光Ⅲ原型受激拉曼与受激布里渊散射份额测量

激光注入率测量是黑腔耦合效率测量至关重要的一个环节,主要通过散射光测量来实现。在神光Ⅲ原型激光装置上进行的黑腔物理实验中,利用PIN探头阵列进行了散射光角分布测量。通过拟合分析,发现原型装置上激光等离子体非线性相互作用较神光Ⅱ装置要强,其中受激拉曼份额在10%量级,受激布里渊散射在20%量级。将由此评估的激光靶耦合效率代入辐射温度定标率公式中,得出的辐射温度值与实验中Dante测量值符合较好,说明对参量过程份额的评估具有一定可靠性。     

泵浦光束质量对受激拉曼散射的影响

主要讨论泵浦光束质量对低气压拉曼种子源特性的影响。文中给出了一阶斯托克斯光泵浦阈值、输出能量和光束质量的实验数据。用Ｍ＾２因子分析了泵浦光和一阶斯托克斯光的光束质量。根据考虑泵浦聚焦和泵浦光束质量影响的近似拉曼散射理论计算了泵浦阈值的理论曲线，并与实验数据和有关文献进行了比较。     

强激光长程传输中受激拉曼散射对光束特性的影响

依照受激拉曼散射(SRS)半经典理论从物质激发感应出的三阶非线性极化率X~(3)出发,在强激光长程传输受激拉曼散射中建立了泵浦(传输)激光相位与斯托克斯(Stokes)光强相耦合的理论模型。它清楚地说明了SRS效应影响泵浦激光光束特性,其中包括时间特性及空间特性(光束质量)的物理机制及影响因素。理论分析与实验结果符合得较好。实验还测得了不同转换效率η_s情况下传输后的泵浦光及Stokes光的时间过程特性。结果表明,在小转换效率的条件下,泵浦光时间特性基本不受SRS效应的影响;而当转换效率η_s>5％时,泵浦光脉宽随η_s增大而被逐渐压缩。     

位相畸变对强紫外激光在空气中长程传输的影响

采用瞬态受激旋转拉曼散射（SRRS）模型,详细考虑了激光脉冲的位相变化、时间波形、泵浦光的衰减、斯托克斯光的非线性放大以及初始的随机斯托克斯散射场等诸多因素,研究了空间位相畸变对空气中长程传输过程中产生的SRRS效应的影响。研究结果表明：位相畸变对阈值条件和时间特性影响较小,而对光束质量影响较为明显;随着位相畸变的增大,光束的能量分布变得极不均匀,光束的光强对比度也明显变大,从而使激光光束质量变差,而且当传输距离达到阈值条件后,随着传输距离的增加,光束质量将进一步变差。     

位相畸变对强紫外激光在空气中长程传输的影响

 采用瞬态受激旋转拉曼散射（SRRS）模型,详细考虑了激光脉冲的位相变化、时间波形、泵浦光的衰减、斯托克斯光的非线性放大以及初始的随机斯托克斯散射场等诸多因素,研究了空间位相畸变对空气中长程传输过程中产生的SRRS效应的影响。研究结果表明：位相畸变对阈值条件和时间特性影响较小,而对光束质量影响较为明显;随着位相畸变的增大,光束的能量分布变得极不均匀,光束的光强对比度也明显变大,从而使激光光束质量变差,而且当传输距离达到阈值条件后,随着传输距离的增加,光束质量将进一步变差。     

Investigation of stimulated rotational Raman scattering of the high-power broadband laser with applied angular dispersion

Smoothing by spectral dispersion （SSD） leads to considerable improvement on laser-irradiation uniformity in far field for fusion lasers. Phase modulation in time and spectral angular dispersion （SAD） across the beam introduced by SSD will affect the stimulated rotational Raman scattering （SRRS） gain in the near field. This paper focuses on the influence of SAD on SRRS gain under different laser conditions. Results show that the SAD will aggravate the generation of SRRS when the laser initial additional phase is constant. On the contrary, the SAD can reduce the SRRS gain if appropriate SSD parameters are adopted when the laser initial additional phase is variable. SSD has a certain application prospect in SRRS suppression.     

真空度对强紫外激光在空气中长程传输的影响

 采用瞬态受激旋转拉曼散射(SRRS)模型,并充分考虑非线性介质分子密度、增益系数、泵浦光的衰减、斯托克斯光的非线性放大以及初始的随机斯托克斯散射场等因素,研究了空气真空度对强紫外激光在空气长程传输过程中产生的SRRS效应的影响。结果表明,真空度对SRRS效应的阈值传输距离和Stokes光的转换效率的影响较大,随着真空度的提高,Stokes光的转换效率将降低,产生SRRS效应的阈值传输距离将增大。因此,在实际工作中,可以采用真空度较高的激光传输环境来抑制SRRS效应的产生,以减小入射泵浦光能量的衰减并提高光束质量。     

Numerical analysis of stimulated Brillouin scattering in high-power double-clad fiber lasers

A theoretical analysis of stimulated Brillouin scattering (SBS) in linear cavity Yb³⁺-doped double-clad fiber lasers is presented by solving the steady-state rate equations with the SBS. The effects of cavity length, fiber core diameter, input mirror reflectivity at Stokes wavelength, Yb³⁺ concentration and laser linewidth on the SBS are discussed. Numerical results show that the SBS threshold power can be improved by shortening the cavity length, using large mode area fiber, reducing the input mirror reflectivity at Stokes wavelength, lowering the Yb³⁺ concentration and broadening the laser linewidth, and the influence of the laser linewidth on the SBS threshold power is more noticeable than other system parameters.     

发散光长程空气传输受激转动拉曼散射效应

研究强激光长程空气传输受激转动拉曼散射(SRRS)效应,寻求抑制措施是高功率固体激光驱动器建造中需要解决的关键问题之一。采用数值模拟的方法研究了发散光长程空气传输SRRS效应的演化规律,通过几何近似理论推导了该效应有效建立时的强度距离乘积阈值和抑制判据。结果表明:发散光长程空气传输SRRS效应的建立速度小于平行光,二者阈值有理论关系;能够有效抑制SRRS效应的发散角设计判据由光束口径、激光强度及安全传输距离决定。     

光纤中受激拉曼散射连续谱研究

我们在实验中研究了自相位调制效应和受激四光子混频效应对受激拉曼散射光谱的影响。在较强的泵浦光和适当的入射条件下,得到九阶受激拉曼散射的级联 Stokes 连续平滑谱带,带宽3500cm~(-1),其强度可与530nm 泵浦光强相比拟。