專利名稱：一種受激布里淵散射發(fā)生方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種受激布里淵散射發(fā)生裝置及方法，特別涉及一種使用簡單方便， 更容易發(fā)生更大能量的受激布里淵散射發(fā)生裝置及方法。
背景技術：
光學受激布里淵散射應用于多個方面，例如分析受激布里淵散射介質(zhì)的特性，用于產(chǎn)生光信號放大等，為了得到更大的受激布里淵散射信號，現(xiàn)有技術當中使用連續(xù)激光器，將連續(xù)激光器發(fā)出的激光分成兩束，其中一束直接射入受激布里淵散射介質(zhì)用于產(chǎn)生受激布里淵散射信號，另外一束則經(jīng)過反射鏡等裝置也射入介質(zhì)當中，對第一束激光產(chǎn)生的受激布里淵信號進行放大。但是使用這種技術產(chǎn)生的受激布里淵信號在有些情況下還是不夠大，人們渴望在介質(zhì)當中產(chǎn)生更大的受激布里淵信號，本發(fā)明就是基于這種需要而設計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使用簡單，能夠產(chǎn)生比傳統(tǒng)裝置和方法更大能量的受激布里淵散射信號的裝置及方法。本發(fā)明的裝置包括一個種子激光源(1)，種子激光源為連續(xù)激光源，種子激光源的光經(jīng)50/50分束鏡( 之后，分成兩路種子激光，第一路種子激光經(jīng)過恒定激光延遲線元件 (3)之后注入第一脈沖固體激光器G)，從而產(chǎn)生第一脈沖出射激光束(9)，第一脈沖出射光束經(jīng)過可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(1 射入受激布里淵散射介質(zhì)(8)，第二路種子激光經(jīng)過反射鏡( 反射注入第二脈沖固體激光器(6)，產(chǎn)生第二脈沖出射激光束(10)，該第二脈沖出射激光束(10)經(jīng)過可旋轉反射鏡(7)反射偏轉之后以與第一脈沖出射激光束(9)在受激布里淵介質(zhì)中相交的方式射入受激布里淵介質(zhì)(8)，并且滿足第二脈沖出射激光束(10) 到達相交點的時間不會比第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間早，其中第二出射激光束(10)與第一出射激光束(9)之間的時間差小于或等于受激布里淵散射介質(zhì)(8)的聲子壽命。眾所周知，脈沖激光具有比連續(xù)激光更大的能量峰值，本發(fā)明裝置的中激光采用脈沖激光既可以提高產(chǎn)生受激布里淵散射的激光又可以提高放大受激布里淵散射信號的激光能量峰值；其次，本發(fā)明當中采用一個種子激光，將該種子激光分別注入兩個脈沖固體激光器當中，從而可以產(chǎn)生頻率，相位完全相同的脈沖激光，在提高兩束激光的能量同時又可以保證兩束激光的相干性，最后通過可調(diào)節(jié)激光延遲線元件使得兩束激光達到介質(zhì)的時間差控制在受激布里淵散射介質(zhì)的聲子壽命以下，從而保證了在使用脈沖激光下也能有效的放大受激布里淵散射信號。其中的可旋轉反射鏡可以是一個也可以是兩個，如果是一個，通過旋轉該反射鏡可以調(diào)節(jié)兩激光束(9)和(10)相交的位置，從而可以實現(xiàn)受激散射介質(zhì)放置位置的靈活性，特別是對于激光器與受激散射介質(zhì)均不容易改變位置的情況，此時可以調(diào)節(jié)可旋轉反射鏡從而簡單實現(xiàn)受激布里淵散射的發(fā)生。在優(yōu)選的情況下，使用兩個可旋轉反射鏡(7)和(11)，在這種情況下，通過調(diào)節(jié)兩個可旋轉反射鏡，不僅可以調(diào)節(jié)兩束激光束相交的位置，同時可以調(diào)節(jié)兩激光束之間的夾角，在激光束具有相同截面積的前提下，兩束激光束的夾角越小，兩激光束發(fā)生重疊的距離就越大，從而可以進一步放大產(chǎn)生的受激布里淵散射信號。其中兩束激光束的夾角小于10 度，優(yōu)選小于5度。


附圖1給出了本發(fā)明的裝置具有一個可旋轉反射鏡的實施例。附圖2給出了本發(fā)明的裝置具有兩個可旋轉反射鏡的實施例。附圖3給出了可旋轉反射鏡處于不同位置處兩脈沖出射激光束之間夾角的變化。
具體實施例方式實施例1:如附圖1所示，該受激布里淵散射發(fā)生裝置包括種子激光源(1)，50/50分束鏡 O)，恒定激光延遲線元件(3)，第一脈沖固體激光器G)，反射鏡(5)，第二脈沖固體激光器 (6)，可旋轉反射鏡(7)，受激布里淵散射介質(zhì)(8)，可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(12)。種子激光源(1)是連續(xù)激光源，產(chǎn)生種子激光源，種子激光源的光經(jīng)50/50分束鏡(2)之后，分成兩路種子激光，第一路種子激光經(jīng)過恒定激光延遲線元件C3)之后注入第一脈沖固體激光器G)，從而產(chǎn)生第一脈沖出射激光束(9)，第一脈沖出射激光束經(jīng)過可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(1 射入受激布里淵散射介質(zhì)(8)，第二路種子激光經(jīng)過反射鏡(5)反射注入第二脈沖固體激光器(6)，產(chǎn)生第二脈沖出射激光束(10)，該第二脈沖出射激光束 (10)經(jīng)過可旋轉反射鏡(7)反射偏轉之后以與第一脈沖出射激光束(9)在受激布里淵介質(zhì)中相交的方式射入受激布里淵介質(zhì)(8)，并且滿足第二脈沖出射激光束(10)到達相交點的時間不早于第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間，其中第二出射激光束(10)與第一出射激光束(9)到達相交點的時間差小于或等于受激布里淵散射介質(zhì)(8)的聲子壽命，其中恒定激光延遲線元件(3)的作用是補償?shù)谝宦贩N子激光相對于第二路種子激光的光學超前，以保證兩路種子激光同時進入兩個脈沖固體激光器，使得兩個脈沖固體激光器同時開始振蕩同時產(chǎn)生激光，可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(12)則用于產(chǎn)生兩束脈沖出射激光束到達相交點的時間差。通過調(diào)節(jié)可旋轉反射鏡(7)的角度可以實現(xiàn)不同位置處介質(zhì)的受激布里淵散射的發(fā)生。實施例2:如附圖2所示，該受激布里淵散射發(fā)生裝置包括種子激光源(1)，50/50分束鏡 O)，恒定激光延遲線元件(3)，第一脈沖固體激光器G)，反射鏡(5)，第二脈沖固體激光器 (6)，第一可旋轉反射鏡(7)，第二可旋轉反射鏡(11)，受激布里淵散射介質(zhì)(8)，可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(12)。種子激光源(1)是連續(xù)激光源，產(chǎn)生種子激光源，種子激光源的光經(jīng)50/50分束鏡( 之后，分成兩路種子激光，第一路種子激光經(jīng)過恒定激光延遲線元件C3)之后注入第一脈沖固體激光器G)，從而產(chǎn)生第一脈沖出射激光束(9)，第一脈沖出射激光束經(jīng)過可
5調(diào)節(jié)激光延遲線元件(1 射入受激布里淵散射介質(zhì)(8)，第二路種子激光經(jīng)過反射鏡(5) 反射注入第二脈沖固體激光器(6)，產(chǎn)生第二脈沖出射激光束(10)，該第二脈沖出射激光束(10)經(jīng)過第一可旋轉反射鏡(7)和第二可旋轉反射鏡(11)反射偏轉之后以與第一脈沖出射激光束(9)在受激布里淵介質(zhì)中相交的方式射入受激布里淵介質(zhì)(8)，并且滿足第二脈沖出射激光束(10)到達相交點的時間不早于第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間，其中第二出射激光束(10)與第一出射激光束(9)到達相交點的時間差小于或等于受激布里淵散射介質(zhì)(8)的聲子壽命，其中恒定激光延遲線元件(3)的作用是補償?shù)谝宦贩N子激光相對于第二路種子激光的光學超前，以保證兩路種子激光同時進入兩個脈沖固體激光器，使得兩個固體激光器同時開始振蕩同時產(chǎn)生激光，可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(12)則用于產(chǎn)生兩束脈沖出射激光束到達相交點的時間差。其中第二可旋轉反射鏡安裝在一個導軌上，通過該導軌，優(yōu)選可以使用具有導軌的步進電機，第二可旋轉反射鏡可以沿著導軌縱向移動，通過調(diào)節(jié)第二可旋轉反射鏡的縱向位置，可以調(diào)節(jié)第一脈沖激光束(9)和第二脈沖激光束(10)在第二可旋轉反射鏡(11) 位置處之間的距離，從而改變兩束脈沖出射激光束之間的夾角，使得兩者之間的夾角小于或等于10，甚至是5度以下，從而增加兩個激光束的相交距離，并且，通過調(diào)節(jié)兩個可旋轉反射鏡的角度，還可以實現(xiàn)不同位置處介質(zhì)的受激布里淵散射的發(fā)生。附圖3以圖示的方式給出了通過調(diào)節(jié)可旋轉反射鏡(11)的位置而改變第一脈沖出射激光束(9)和第二脈沖出射激光束(10)之間的夾角。也即可旋轉反射鏡越靠近上面， 兩脈沖出射激光束之間的夾角越小。
權利要求
1.一種受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于該裝置包括種子激光源(1)，50/50分束鏡O)，恒定激光延遲線元件(3)，第一脈沖固體激光器0)，反射鏡(5)，第二脈沖固體激光器(6)，可旋轉反射鏡，受激布里淵散射介質(zhì)(8)，可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(12)；種子激光源(1)是連續(xù)激光源，產(chǎn)生種子激光，種子激光經(jīng)50/50分束鏡( 之后，分成兩路種子激光，第一路種子激光經(jīng)過恒定激光延遲線元件C3)之后注入第一脈沖固體激光器G)，從而產(chǎn)生第一脈沖出射激光束(9)，第一脈沖出射激光束經(jīng)過可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(1 射入受激布里淵散射介質(zhì)(8)，第二路種子激光經(jīng)過反射鏡(5)反射注入第二脈沖固體激光器(6)，產(chǎn)生第二脈沖出射激光束(10)，該第二脈沖出射激光束(10)經(jīng)過可旋轉反射鏡反射偏轉之后以與第一脈沖出射激光束(9)在受激布里淵介質(zhì)中相交的方式射入受激布里淵介質(zhì)(8)，通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)激光延遲線(1 使得第二脈沖出射激光束(10)到達相交點的時間不早于第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間，其中第二出射激光束(10)與第一出射激光束(9)到達相交點的時間差小于或等于受激布里淵散射介質(zhì)(8)的聲子壽命，其中恒定激光延遲線元件(3)的作用是補償?shù)谝宦贩N子激光相對于第二路種子激光的光學超前，以保證兩路種子激光同時進入兩個脈沖固體激光器，使得所述兩個脈沖固體激光器同時開始振蕩同時產(chǎn)生激光，通過調(diào)節(jié)可旋轉反射鏡的角度可實現(xiàn)不同位置處介質(zhì)的受激布里淵散射的發(fā)生。
2.如權利要求1所述的受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的可旋轉反射鏡只有一個。
3.如權利要求1所述的受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的可旋轉反射鏡有兩個，包括第一可旋轉反射鏡(7)和第二可旋轉反射鏡(11)，通過調(diào)節(jié)第二反射鏡(11)的位置改變所述第一脈沖出射激光束(9)與第二脈沖出射激光束(10)在第二可旋轉反射鏡(11)位置處之間的距離，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)上述兩脈沖出射激光束之間的夾角。
4.如權利要求3所述的受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的兩脈沖出射激光束之間的夾角小于或等于10度。
5.如權利要求4所述的受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的兩脈沖出射激光束之間的夾角小于或等于5度。
6.如權利要求3所述的受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的第二可旋轉反射鏡(11)安裝在導軌上，通過該導軌調(diào)節(jié)所述第二可旋轉反射鏡的位置。
7.如權利要求6所述的受激布里淵散射發(fā)生裝置，其特征在于其中所述的導軌是安裝有步進電機的導軌。
8.一種受激布里淵散射發(fā)生方法，其特征在于該方法通過連續(xù)種子激光源(1)產(chǎn)生種子激光，種子激光經(jīng)50/50分束鏡( 之后，分成兩路種子激光，第一路種子激光經(jīng)過恒定激光延遲線元件C3)之后注入第一脈沖固體激光器G)，從而產(chǎn)生第一脈沖出射激光束 (9)，第一脈沖出射激光束經(jīng)過可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(1 射入受激布里淵散射介質(zhì)(8)， 第二路種子激光經(jīng)過反射鏡(5)反射注入第二脈沖固體激光器(6)，產(chǎn)生第二脈沖出射激光束(10)，該第二脈沖出射激光束(10)經(jīng)過可旋轉反射鏡反射偏轉之后以與第一脈沖出射激光束(9)在受激布里淵介質(zhì)中相交的方式射入受激布里淵介質(zhì)(8)，通過調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)激光延遲線元件(1 使得第二脈沖出射激光束(10)到達相交點的時間不早于第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間，其中第二脈沖出射激光束(10)與第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間差小于或等于受激布里淵散射介質(zhì)(8)的聲子壽命。其中恒定激光延遲線元件C3)用于補償?shù)谝宦贩N子激光相對于第二路種子激光的光學超前，使得兩路種子激光同時注入兩個脈沖固體激光器，從而實現(xiàn)兩個脈沖固體激光器同時開始振蕩同時產(chǎn)生激光，通過調(diào)節(jié)可旋轉反射鏡(7)的角度可以實現(xiàn)不同位置處介質(zhì)的受激布里淵散射的發(fā)生。
9.如權利要求8所述的受激布里淵散射發(fā)生方法，其特征在于，其中所述的可旋轉反射鏡包括第一可旋轉反射鏡(7)和第二可旋轉反射鏡(11)，其中所述的第二可旋轉反射鏡 (11)安裝在導軌上，通過該導軌調(diào)節(jié)第二可旋轉反射鏡的位置，通過調(diào)節(jié)第二反射鏡(11) 的位置改變所述第一脈沖出射激光束(9)與第二脈沖出射激光束(10)在第二可旋轉反射鏡(11)位置處之間的距離，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)上述兩脈沖出射激光束之間的夾角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用脈沖固體激光發(fā)生受激布里淵散射的裝置及方法，該裝置包括一個分成兩路的種子激光源，兩路種子激光分別經(jīng)過脈沖固體激光器產(chǎn)生脈沖出射激光束，第二脈沖出射激光束(10)經(jīng)過可旋轉反射鏡(7)反射偏轉之后以與第一脈沖出射激光束(9)在受激布里淵介質(zhì)中相交的方式射入受激布里淵介質(zhì)(8)，并且滿足第二脈沖出射激光束(10)到達相交點的時間不會比第一脈沖出射激光束(9)到達相交點的時間早，其中第二出射激光束(10)與第一出射激光束(9)之間的時間差小于或等于受激布里淵散射介質(zhì)(8)的聲子壽命。
文檔編號H01S3/30GK102347587SQ201010242638
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權日2010年8月2日
發(fā)明者何興道, 劉大禾, 劉娟, 史久林, 李淑靜 申請人:南昌航空大學