Nd-YAG激光器抽運純水中光散射的特性研究.pdf

1、受激布里淵散射（Stimulated Brillouin Scattering，SBS）和受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering，SRS）是典型的光與介質(zhì)相互作用的非彈性散射過程，在理論和實驗上得到廣泛的關(guān)注和深入的研究。受激拉曼散射和受激布里淵散射共同競爭泵浦激光的能量，競爭的結(jié)果與作用介質(zhì)的參數(shù)、入射激光光譜性質(zhì)有關(guān)。在多模激光泵浦下，水中寬帶受激布里淵散射（Wideband stimulated Br

2、illouin scattering，WSBS）與前向受激拉曼散射（Forward stimulated Raman scattering，F(xiàn)SRS）處于不斷競爭的狀態(tài)。相互作用長度較短或泵浦光能量相對較低時，WSBS在競爭過程中占據(jù)主導(dǎo)；隨著相互作用長度和泵浦光能量的增加以及光學(xué)擊穿的產(chǎn)生，F(xiàn)SRS在競爭過程中逐漸占據(jù)優(yōu)勢。本文在理論分析的基礎(chǔ)上，利用寬帶多縱模激光作為泵浦源，對水中的WSBS與FSRS、光學(xué)擊穿之間的相互關(guān)系進(jìn)行了較

3、詳細(xì)的研究，實驗結(jié)果驗證了WSBS與FSRS之間存在著相互競爭的關(guān)系，而這種相互競爭的關(guān)系依賴于激光泵浦能量，光學(xué)擊穿以及激光的相互作用長度。
　　本實驗所用水的衰減系數(shù)約為0.06/m，實驗結(jié)果表明：在激光泵浦過程中，WSBS與FSRS處于不斷競爭的狀態(tài)（與窄帶模式下不同的是：WSBS對FSRS沒有放大作用并且WSBS與FSRS能量大小處于同一數(shù)量級），而相互作用長度、泵浦光能量及光學(xué)擊穿決定二者在競爭過程中誰占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢。相互

4、作用長度較短或泵浦光能量相對較低時，WSBS在競爭過程中占據(jù)主導(dǎo)；隨著相互作用長度和泵浦光能量的增加以及光學(xué)擊穿的產(chǎn)生，F(xiàn)SRS在競爭過程中逐漸占據(jù)優(yōu)勢。
　　同時本文在單縱模激光泵浦聚焦模式下，根據(jù)一階Stokes的輸出能量及脈沖壓縮效應(yīng)的變化來介紹二階SBS的光學(xué)抑制效應(yīng)并對聚焦條件下水中受激布里淵散射的閾值進(jìn)行了測量。實驗結(jié)果表明：當(dāng)介質(zhì)的長度小于實際增益長度RGL時，受激布里淵散射的閾值并不是一常數(shù)，它隨介質(zhì)長度的減小而增