[发明专利]一种获得超稳定Stokes频移光的方法

说明书

技术领域

本发明涉及非线性光学技术领域，具体涉及一种能够获得超稳定性Stokes光的方法。

背景技术

在许多非线性光学技术领域，特别是在各种激光受激布里渊放大系统的设计实施中，都需要稳定优质的Stokes频移种子光，例如布里渊激光并束系统中的Stokes锁相信号光；脉冲整形系统的Stokes诱导光；布里渊放大实验系统的布里渊种子光等等。这些Stokes频移光在系统中的作用均至关重要，其稳定性的好坏直接决定着整个系统的性能。目前在这些应用系统中，获得Stokes频移光的一般方法是直接利用聚焦结构的受激布里渊散射(SBS)产生频移量为声波频率的Stokes光。然而在受激布里渊散射中，对能量耦合起核心作用的声学波是建立于介质内的声学噪声中，该固有特性使其转换的Stokes光稳定性较差(体现在能量反射率、脉冲波形、光束质量等多个方面的不稳定)。同时，受激布里渊散射的阈值效应对低能量激光的作用限制，以及受激布里渊散射的聚焦结构对高能量激光的负载问题均严重限制了其适用范围，因此迫切需要开展更加优化的Stokes光转换机理研究，获得高稳定性且具有良好适应性的Stokes频移光。

发明内容

本发明的目的是为了解决已有的利用聚焦结构的受激布里渊散射方法获得的Stokes频移光稳定性差的问题，从而提供了一种能够获得超稳定Stokes频移光的方法。

一种获得超稳定Stokes频移光的方法，该方法获得超稳型Stokes频移光的装置包括1/2波片、第一偏振片、第二偏振片、第一反射镜、第二反射镜、第一介质池、第二介质池、透镜、衰减片和1/4波片，用该装置获得超稳型Stokes频移光的方法为：系统输入的线偏振光入射至1/2波片，经1/2波片透射至第一偏振片，并在第一偏振片处分成透射的光束A和反射的光束C，所述光束A入射至第一介质池，所述光束A的脉冲前沿的起始部分穿过第一介质池入射至衰减片，经所述衰减片透射至1/4波片，经所述1/4波片透射至透镜，经所述透镜聚焦到第二介质池中并与第二介质池中的布里渊介质产生受激布里渊作用产生光束B，所述光束B沿入射光的光路反向输出至透镜，经所述透镜透射至1/4波片，经所述1/4波片透射至衰减片，经衰减片透射至第一介质池中，光束C经第一偏振片反射至第二偏振片，经所述第二偏振片反射至第一反射镜，经所述第一反射镜反射至第二反射镜，经所述第二反射镜反射至第一介质池中与光束B相遇并发生干涉，其干涉形成拍频并在第一介质池中的介质内驱动起声学波，所述光束A的脉冲主体部分受到所述声学波散射形成光束D，所述光束D沿光束C的光路反向从第一介质池中输出，所述输出的光束D即为Stokes频移光，光束A和光束C处于同一强度量级，1/2波片的光路方向与入射光的P偏振方向的夹角为22.5°。

工作原理：声学波的建立和增长机理是激光Stokes频率转换的核心环节，受激布里渊散射效应之所以稳定性较差，就是因为其声学波是在介质内与其它声学噪声的强烈竞争中发展起来的，因此，采用一种声学波的主动驱动方式，使其建立不受噪声影响，并对其强度进行控制，即能够实现稳定的Stokes光的频率转换和稳定输出。在第一介质池的介质中，光束B与光束C以微小偏角(θ＜5°)相向传播，相遇后发生干涉，由于其二者相差布里渊频移，其干涉将形成拍频并在第一介质中的介质内驱动起以声速传播的稳定的密度波，即声学波。该声学波一经形成，便构成了对光束A主体部分的散射，形成光束D。继而，光束A向光束D的能量转换，使声学波从中得到增强，光束D的增益将得到提高，直至最终射出，形成和光束C入射方向相反的Stokes频移光。