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1、隨著非線性相位共軛技術(shù)的發(fā)展,受激布里淵散射(SBS)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。SBS相位共軛技術(shù)是獲得相位共軛光的重要手段,與其它非線性相位共軛技術(shù)相比,SBS相位共軛具有頻移小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高保真度和高反射率的特性。此外,SBS反射光能實(shí)現(xiàn)脈沖壓縮,透射光可實(shí)現(xiàn)光限幅,因此利用SBS實(shí)現(xiàn)光學(xué)相位共軛已成為非線性光學(xué)相位共軛領(lǐng)域重要的研究?jī)?nèi)容。
本論文提出了控制SBS特性的兩種方案,即通過(guò)改變介質(zhì)溫度和介質(zhì)之間
2、的混合。大量研究表明介質(zhì)對(duì)SBS性能有很大的影響,性能優(yōu)良的SBS介質(zhì)可使SBS特性得到很大的改善,因此研究SBS介質(zhì)是進(jìn)一步提高和控制SBS特性的重要環(huán)節(jié)之一。目前對(duì)SBS介質(zhì)的研究主要集中在發(fā)現(xiàn)新介質(zhì)上,但是新介質(zhì)的發(fā)現(xiàn)不僅需要長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)研和實(shí)驗(yàn),而且成本也往往很高。因此,通過(guò)優(yōu)化已有介質(zhì)來(lái)控制SBS性能是一個(gè)簡(jiǎn)單可行的方法。
首先,分析了介質(zhì)的各種參數(shù)對(duì)SBS特性的影響,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)粘度是一個(gè)非常重要的參數(shù)。介質(zhì)的增益系數(shù)和
3、聲子壽命都與運(yùn)動(dòng)粘度有著密切的關(guān)系,運(yùn)動(dòng)粘度的變化會(huì)影響介質(zhì)的增益系數(shù)和聲子壽命進(jìn)而影響SBS特性。
其次,尋找出了溫度適用范圍較廣的全氟聚醚(PFPE)系列介質(zhì),具有高沸點(diǎn)低流動(dòng)點(diǎn)的良好溫度特性。PFPE分子中,氟原子代替了氫原子,從而以更強(qiáng)的C-F鍵代替了C-H鍵,因此具有低吸收高負(fù)載的SBS特性。研究了HT-230、DET和HS-260等介質(zhì),并從實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了其優(yōu)良的SBS特性。
再次,研究了通過(guò)改變介質(zhì)溫度控
4、制SBS特性。液體介質(zhì)具有粘溫特性,粘度隨溫度的變化會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)增益系數(shù)和聲子壽命等SBS參數(shù)的變化。從實(shí)驗(yàn)上研究了介質(zhì)的吸收系數(shù)、能量反射率隨溫度的變化情況,找到了SBS特性隨溫度的變化規(guī)律。
最后,研究了通過(guò)混合介質(zhì)控制SBS特性。由于混合介質(zhì)的SBS參數(shù)隨混合比不斷變化,因此通過(guò)選用混合介質(zhì)可優(yōu)化介質(zhì)參數(shù),并在一定范圍之內(nèi)控制其SBS特性。首先數(shù)值模擬了SBS參數(shù)隨介質(zhì)混合比的變化規(guī)律,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了SBS特性隨混合比
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