SBS后向放大改善固体激光器发散性的研究

本文将受激布里渊散射(SBS)效应运用在YAG激光器振-放系统中,利用SBS后向散射实现双程放大.SBS相位共轭效应和阈值效应都可以导致后向SBS的光束发散角减小.在实验上,将受激布里渊散射相位共轭镜(SBS PCM)用于Nd∶YAG振-放系统上补偿了放大器造成的波前畸变,实现了双程放大,改善了光束质量,压缩了发散角.我们选用液体CCl4作为SBS介质,采用美国Spiricon公司生产的光束质量分析仪(Model M2-101)分别测量了抽运光和SBS后向放大光及利用普通全反镜代替SBS系统的后向放大光的光束发散角,测得抽运光的发散角θx=1.817 mR,θy=2.194 mR;SBS后向放大光的发散角θx=1.178 mR,θy=1.172 mR;利用普通全反镜代替SBS系统获得的后向放大光的发散角θx=4.805 mR,θy=4.405 mR.在此基础上,采用SBS后向放大的方法进行了室内(18 m)光束传输模拟实验,由于SBS能压缩发散角,改善光束质量,使得该方案可以运用到激光大气传输中对目标的自动跟踪锁定研究中.(OG20)     

布里渊光时域反射系统中布里渊散射信号的前向和后向拉曼放大研究

由于布里渊光时域反射(BOTDR)系统中布里渊散射信号非常微弱,常常导致传感距离受限,进而影响系统的信噪比和测量精度。因此,提出对BOTDR系统中布里渊散射信号的前向和后向拉曼放大进行研究。实验结果表明,后向抽运拉曼放大的受激布里渊散射(SBS)阈值要比前向抽运的高;当抽运功率为700mW时,前向抽运放大增益可达13.78dB,随后出现二阶布里渊散射谱线,使得放大增益开始下降;当抽运功率为1000mW时,后向抽运放大增益可达16.33dB,随后放大增益仍有增长的趋势,有利于对布里渊背向散射信号持续放大。     

脉冲光布里渊散射信号的拉曼放大研究

实验研究了前向拉曼泵浦方式下脉冲信号光产生的自发布里渊散射信号和受激布里渊散射(SBS)信号的拉曼放大规律。拉曼泵浦放大自发布里渊散射信号时,随泵浦功率增大会出现SBS现象,对散射信号的放大由拉曼放大和布里渊放大两部分引起,因此增益较大,当拉曼泵浦功率为1 000 mW时Stokes光增益可达54 dB。拉曼泵浦放大SBS信号时,放大过程中只存在拉曼放大。且当泵浦功率增大至600 mW时,会引起多级布里渊散射,致使一级Stokes和泵浦能量会转移到下一级布里渊散射,一级Stokes光增益饱和并下降。     

光纤拉曼放大器中级联的前向受激布里渊散射

研究了前向抽运和背向抽运方式下S波段分布式光纤拉曼放大器(FRA)中级联的受激布里渊散射(SBS)现象。用窄光谱带宽(<100MHz)的可调谐LD作为信号源,通过S波段分布式FRA,当被放大的信号功率超过单模光纤SBS的阈值时,出现了前向SBS。随着FRA抽运功率的提高,在斯托克斯区,出现了级联的SBS线,信号的功率转换为SBS功率,在实验中观测到偶数阶的SBS谱线功率大于奇数阶的Brillouin Rayleigh散射线。当进一步增加FRA的抽运功率,其增益下,噪声变大,SBS的串扰破坏了FRA特性,使其无法在密集波分复用(DWDM)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FRA抽运功率。在实验中还观测到在FRA中被放大的信号光和SBS线两侧的伴线。     

大口径锥度光纤SBS种子注入的熔石英棒布里渊放大器特性

使用重复频率为400 Hz的Nd∶YAG单纵模主振荡器功率放大(MOPA)激光器作为光源,大口径锥度光纤作为受激布里渊散射(SBS)种子池产生SBS种子光,固体熔石英棒作为SBS放大池,对反向注入的SBS种子光在熔石英棒中呈现不同增益,也即不同抽运功率条件下的布里渊放大行为从功率、时间和空间三个大的方面进行了详细的实验研究,包括放大的SBS输出功率、注入SBS种子光放大倍率、总的SBS反射率、熔石英棒布里渊放大器提取效率以及脉冲宽度和光束质量随SBS种子注入功率的变化情况等。获得了最高输出15.5 W的放大SBS输出、70倍的SBS种子光放大倍率、大于50%的总反射率以及52%的能量提取效率;观察到脉冲展宽以及布里渊放大器中的增益导引两种现象。实验结果表明,在小信号SBS种子光和大信号SBS种子光注入情况下,熔石英棒布里渊放大器具有不同的放大特性。另外,在实验过程中还发现,SBS种子光和抽运光的空间重合程度以及熔石英棒中抽运功率密度的大小是影响SBS放大输出功率的两个重要方面。     

掺铒光纤放大器中相干光波放大与受激布里渊散射

本文报导了发射进掺铒光纤（EDF）中相干光脉冲的受激布里渊散射（SBS）。在50m长的EDF中，当输入功率约高6dBm的阈值功率时，SBS峰值功率约达40dBm。掺铒光纤放大器（EDFA)中的SBS及其放大导致由布里渊功率转换和EDFA粒子数反转降低而引起的前向放大脉冲畸变。     

窄脉冲光泵浦双池受激布里渊散射系统研究

对于窄脉冲激光泵浦双池受激布里渊散射(SBS)系统,其泵浦脉冲宽度和前沿形状以及振放双池系统的参数,都将影响到SBS的脉冲强度与转换效率.实验中采用了两个具有不同前沿的窄脉冲先后相继泵浦双池SBS系统.通过改变SBS放大池和聚焦透镜的焦距,观察到所产生的两个SBS脉冲具有不贩转换效率.利用振荡池产生的SBS调制种子光在放大池中的行波放大对此结果作了分析,由此提供了一种设计双池SBS系统参数的方法.     

利用受激布里渊散射获得优质强激光

本文充分利用受激布里渊散射(SBS)对激光脉宽、光束光散角的压缩以及SBS镜的相位补偿特性和SBS光频移小的特点,采用双程放大的方法,对红宝石目标信号进行了相位补偿放大,并获得了优质高功率红宝石激光。另外利用SBS的参量特性对此方法进行     

一种新型的激光测距仪理想光源

报道了用光学参量振荡的方法(OPO),在Nd:YAG激光器上,用受激布里渊散射(SBS)后向放大输出作泵浦源,获得激光测距仪的理想光源(1.57μm),最大输出能量为21.6mJ,相应的转换效率为32%.实验结果与理论分析符合得较好.     

脉宽可调YAG激光器稳定性的实验研究

对脉冲Nd:YAG激光器抽运的双池受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜进行了实验研究,将相位共轭镜后向反射光束馈入YAG放大级,经放大级放大,由偏振片耦合输出的激光束具有高质量、脉宽可调的特点,远场发散角接近1倍衍射极限。同时研究了远场发散角和输出能量稳定性随抽运能量及双池间距的变化关系,通过选用最佳抽运能量,远场发散角及激光器总体输出能量的波动性都可以控制在5%以内。     

受激布里渊散射相位共轭在激光技术中的应用进展

受激布里渊散射（SBS）相位共轭技术，在改善遍功率激光光束质量有着重要应用价值。本文综述了SBS相位共轭主振荡-功率放大（MOPA）激光系统以及各种构型的SBS相位共轭激光谐振腔的研究进展。     

熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭镜

提出一种使用熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭装置,并在实验中得以实现.这种组合将具有高的激光损伤阈值的大直径熔石英棒和具有较低的受激布里渊散射(SBS)阈值的光纤结合在一起,构成了振荡-放大形式的双池式受激布里渊散射结构,使得从光纤受激布里渊散射反射的斯托克斯光注入到熔石英介质中形成了强迫受激布里渊散射过程.在这种机制下,该复合型相位共轭镜较之单块熔石英棒、单根光纤或组合芯径光纤这三种形式的相位共轭镜,具有更低的受激布里渊散射阈值和更高的受激布里渊散射反射率,而且可以在较高的输入功率下运行.实验中将其用于高重复频率高功率的激光二极管(LD)抽运激光主振荡放大(MOPA)系统中,在100 Hz重复频率下获得了42.05%的反射率,并且获得了很好的光束质量,光束质量因子M2值从输入光束的3减少到1.6,反射光斑稳定.在400 Hz下光束质量因子M2值达到1.7.     

高功率二极管泵浦固体激光谐振腔的进展和分析

对近年来用于高功率二极管泵浦固体激光器的新型光腔,如棒成象非稳腔,近共心非稳腔,折迭腔以及SBS相位共轭MOPA系统等进行了深入的分析,并对实现高功率输出和高光束质量的相关技术作了讨论.     

用光栅压缩受激布里渊后向散射脉冲

本文报道了使用光栅压缩器对后向受激布里渊散射(SBS)脉冲的时间压缩。实验结果表明后向SBS是以线性扫频为主要成份.获得了脉宽为40ps的1.06μm压缩脉冲,压缩比为20倍.     

基于SBS补偿激光棒损伤引起的激光束的相位畸变

报道了在Nd：YAG激光器上利用受激布里渊散射（SBS）补偿腔内插入用HF轻度腐蚀的普通薄玻璃片模拟激光棒表面的损伤而引起的相位畸变，实验给出了不同参数条件下的输出能量、脉冲和远场光斑的三维分布情况。当轴运电压为1000V时，经过补偿的输出光束能量为50mJ左右，起伏性在10％左右，三维光束分布的畸变得到补偿。实验表明，这是一种有效简易提高输出光束质量的方法。     

SBS相位共轭技术在强激光-振放系统上的应用

对SBS相位共轭技术应用于强激光振放系统(masteroscillator power amplifier,MOPA)系统的研究工作进行了回顾,介绍了几种用于放大级畸变修正、退偏补偿、激光束并束的典型实验方案,指出了SBS相位共轭技术应用于MOPA上的一些可能的发展方向。     

高功率二极管泵浦固体激光谐振腔的进展和分析

对近年来用于高功率二极管泵浦固体激光器的新型光腔，如棒成象非稳腔，近共心非稳腔，折迭腔以及ＳＢＳ相位共轭ＭＯＰＡ系统等进行了深入的分析，并对实现高功率输出和高光束质量的相关技术作了讨论。     

氯化氙激光光束质量对H_2中受激喇曼散射转换效率的影响

比较了稳腔、平面平行腔及非稳腔氯化氙激光器在高压氢气中受激喇曼散射的特性.采用环状光阑截取非稳腔激光输出中光束质量最佳部分,在40mJ泵浦能量下,获得喇曼光子转换效率大于90%.     

SBS激光器实验研究

YAG棒激光器的热效应可引起波前畸变，利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能补偿这些畸变。实验研究SBS对激光棒热效应的影响。通过SBS振荡腔的新颖设计，在抽运能量为17J，重复频率为5Hz时，得到稳定输出的能量为19mJ、脉宽为10．7ns的高质量激光脉冲。