[发明专利]利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的方法及装置

权利要求书

1.利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的方法，其特征在于，沿液芯光纤一端入射信号光E_S，沿液芯光纤的另一端入射泵浦光E_P，

所述信号光E_S与液芯光纤的轴线之间的夹角为θ，所述泵浦光E_P与液芯光纤的轴线之间的夹角为α，

所述信号光E_S与泵浦光E_P的频率差为液芯光纤中的芯液材料的布里渊频移，

入射至液芯光纤的信号光E_S与泵浦光E_P相遇并发生布里渊放大，并形成空心光束从液芯光纤的另一端输出。

2.根据权利要求1所述的利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的方法，其特征在于，所述信号光E_S与液芯光纤的轴线之间的夹角θ选取范围为0°～20°之间。

3.根据权利要求1所述的利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的方法，其特征在于，所述泵浦光E_P与液芯光纤的轴线之间的夹角α选取范围为5°～20°之间。

4.根据权利要求1所述的利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的方法，其特征在于，液芯光纤的长度选取0.2m～2m之间，内径选取10μm～700μm之间，液芯光纤中的芯液材料的折射率选取1.45～2之间。

5.实现权利要求1所述利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的方法的装置，其特征在于，它包括激光器(1)，1/2波片(2)，偏振分光棱镜(3)，信号光产生系统(4)，全反镜(5)，第一耦合透镜(6)，液芯光纤(7)，第二耦合透镜(8)，第一全反镜(9)和第二全反镜(10)，

激光器(1)发出的P偏振态激光入射至1/2波片(2)，所述P偏振态激光透过1/2波片(2)输出具有P偏振态分量和S偏振态分量的激光，所述具有P偏振态分量和S偏振态分量的激光入射至偏振分光棱镜(3)，偏振分光棱镜(3)反射所述S偏振态分量，偏振分光棱镜(3)透射所述P偏振态分量，

被偏振分光棱镜(3)反射输出的S偏振态分量入射至信号光产生系统(4)，形成具有Stokes频移的P偏振态信号光，所述具有Stokes频移的P偏振态信号光反向输出入射至偏振分光棱镜(3)，偏振分光棱镜(3)将其透射输出、并由全反镜(5)反射后入射至第一耦合透镜(6)，第一耦合透镜(6)输出耦合后获得的P偏振态信号光作为信号光E_S以入射角θ入射至液芯光纤(7)中；

被偏振分光棱镜(3)透射输出的P偏振分量连接经过第二全反镜(10)和第一全反镜(9)反射后，入射至第二耦合透镜(8)，第二耦合透镜(8)输出耦合后的P偏振态泵浦光作为泵浦光E_P以入射角度α进入液芯光纤(7)中，

入射至液芯光纤(7)的信号光E_S与泵浦光E_P相遇并发生布里渊放大，泵浦光的能量向信号光转移，并形成空心光束从液芯光纤(7)的泵浦光入射端输出。

6.根据权利要求5所述利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的装置，其特征在于，信号光产生系统(4)包括1/4波片(4-1)、聚焦透镜(4-2)和液体介质池(4-3)，

由偏振分光棱镜(3)反射的S偏振分量经过1/4波片(4-1)透射后输出左旋圆偏振光，所述左旋圆偏振光经过聚焦透镜(4-2)进入液体介质池(4-3)中，液体介质池(4-3)输出的受激布里渊Stokes散射光，该受激布里渊Stokes散射光为右旋圆偏振光，所述右旋圆偏振光沿原路返回，经聚焦透镜(4-2)透射后，再入射至1/4波片(4-1)，1/4波片(4-1)将入射的右旋圆振光全部转换成P偏振态的光束，经偏振分光棱镜(3)透射，形成耦合后的P偏振态信号光。

7.根据权利要求6所述利用液芯光纤同时产生和放大空心光束的装置，其特征在于，聚焦透镜(4-2)的焦距为5cm～15cm，液体介质池(4-3)的长度为30cm～60cm，液体介质池(4-3)中装入和液芯光纤(7)中相同的芯液材料。