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。

双谐激光场作用下SBS过程诱导的光学材料破坏

提出了光学 力学相干耦合的概念,采用非线性光学的耦合波理论,建立了高功率激光辐照下透明光学材料中相干声波的产生、演化的动力学模型。探讨了在泵浦激光场和Stokes激光场共同作用下受激布里渊过程对光学材料破坏的可能性,计算了稳态情况下激光场在材料内部激发出的应力幅度,结合弹性力学,建立了透明光学材料的相干破坏阈值理论,研究了破坏阈值与Stokes光强的关系,发现在稳态下破坏阈值对Stokes光强并不敏感。分析了在实际情况下一些因素对材料破坏的影响。

单模光纤SBS阈值的研究

研究了阈值增益系数与光纤长度的关系,计算了受激布里渊散射的理论阈值。设计并搭建了受激布里渊散射阈值测量系统,在常温状态下对5km SMF28的受激布里渊散射阈值进行了测量,测得的阈值为7mW,这与受激布里渊散射的经典阈值估算模型计算所得的结果存在一定差异。研究其时域特性并分析了偏振态对受激布里渊散射的影响,得到实验系统修正后的阈值计算公式。

SBS相位共轭技术在激光大气传输中的应用

评述了受激布里渊散射相位共轭技术在激光大气传输中的应用 ,重点分析了在激光大气传输过程中利用受激布里渊散射阈值效应可以在目标上主动获得小面积信标光斑的方法及利用SBS相位共轭实现激光大气传输的闭环过程 ,指出其发展前景。

SBS调Q双包层光纤激光器

报道了包层泵浦调Q光纤激光器的实验研究。采用连续光泵浦方式,在激光谐振腔中,利用多模硅光纤中的非线性效应-受激Brillouin散射(SBS)进行自调Q,得到了纳秒量级的脉冲输出;改用脉冲光泵浦方式,实现了重复频率连续可调,稳定的纳秒量级光脉冲输出,脉宽(FWHM)小于2ns,峰值功率大于8kw。

受激布里渊散射补偿激光波前畸变的试验研究

非线性相位共轭技术以其优越的光学特性在激光对抗领域具有深远的应用潜力,井可能以此开拓激光对抗的一片新领域。本文以受激布里渊散射补偿激光波前畸变作为研究对象,分析实验现象得到了一些有用结论,这将对相位共轭技术应用于激光对抗具有重要的参考意义。

SBS指标分析及其应用

分析了受激布里渊散射现象产生的原因和其阈值受影响的因素 ,提出了抑制受激布里渊散射的方法及其在实际设备中的应用。

多纵模受激布里渊散射阈值

针对自由运转激光,通过在多纵模受激布里渊散射理论中引进不同纵模的随机初始相位,推导出抽运光模间隔不受任何限制的宽带多纵模SBS耦合波方程,讨论了宽带SBS阈值与抽运光线宽、模数、模间隔、布里渊线宽及有效相互作用长度之间的关系.理论与已有实验结果符合得很好.

基于高SBS阈值的HNLF产生高重复频率超短光脉冲

基于光纤中的四波混频(FWM)产生高重复频率超短光脉冲的原理,并为抑制光纤中的受激Brillouin散射(SBS),采用非均匀掺杂高SBS阈值非线性光纤,通过FWM对双拍频信号进行整形压缩,实验上获得了100GHz的高重复率超短光脉冲序列,进而分析了入纤功率对输出光脉冲的影响。

受激布里渊散射新介质——全氟胺的研究

本文从介质化学结构与受激布里渊散射(SBS)特性的关系入手,寻找出了SBS特性良好的全氟胺系列新介质——FC-131,FC-3283,FC-40,FC-43,FC-70等,并测定或计算出了新介质的SBS参数.结果表明,新介质的吸收系数均小于10-3cm-1,光学击穿阈值均高于100 GW/cm2.全氟胺系列新介质不仅具有良好的SBS特性,而且还具有无毒、低挥发性和高稳定性等一系列独特的物理化学性质.新介质的发现不仅增加SBS介质的种类,而且能够有效提高SBS系统的性能,对于SBS相位共轭镜在高功率激光系统中的应用打下了良好的基础.

基于高非线性光纤中SBS效应的慢光系统

实验研究了高非线性光纤(HNLF)中受激布里渊散射(SBS)的阈值、增益谱、放大特性及其慢光特性,并与普通单模光纤(SMF)进行了对比分析。测量实验表明,HNLF在线宽100MHz的泵浦激光作用下,SBS的阈值为60mW,增益带宽为150MHz,获得的最大慢光延迟量将近15ns,延迟谱与增益谱较好对应。对基于SBS的未来全光通信系统中的高性能光延迟线或全光缓存器具有重要的参考价值。

光纤通信中声子损耗对受激布里渊散射的影响

对光纤通信系统中的受激布里渊散射(SBS)以及声子损耗对SBS的影响进行了研究。理论上,通过数值计算得出增大声子损耗能够提高布里渊阈值的结论;实验上,测量了不同长度的光纤在不同输入光功率下的反向Stokes光及输出光,观察了光纤中加入声子阻塞器对SBS阈值的影响,并测量了阻塞器位于光纤中不同位置时的SBS。研究结果表明,在光纤线路中加入声子阻塞器可以提高SBS阈值,而且在光纤的不同位置的阻塞器对SBS影响有所不同,在被测的60 km光纤上起点30 km处插入阻塞器时的布里渊阈值最高。

组合型光纤相位共轭器的数值模拟

组合光纤是一种结合了小口径光纤SBS阈值低和大口径光纤损伤阈值高的特点而形成的新型光纤相位共轭器。通过建立数学模型,数值计算了组合光纤中SBS形成的过程,并对其特性参数进行了一定的理论分析。结果表明组合光纤不但可以大幅度降低SBS阈值、获得高反射率和扩大动态范围,而且通过优化其几何尺寸可以抑制Stokes波形的波动现象并显著压缩泵浦光脉冲。