應(yīng)用于大功率LD泵浦MOPA中的光纖SBS研究.pdf

1、在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域中，固體激光器因其優(yōu)秀的方向性、極小的光束發(fā)散角和高能量得廣泛的應(yīng)用。固體激光器具有輸出能量大、峰值功率高、器件結(jié)構(gòu)緊湊、便于光纖耦合、使用壽命長(zhǎng)和單元技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。高功率固體激光器系統(tǒng)中，通常采用大晶體和高功率的泵浦源來(lái)提高儲(chǔ)能，但由此也使得增益介質(zhì)中留存的大量熱量無(wú)法通過(guò)冷卻技術(shù)及時(shí)的消散掉，形成了嚴(yán)重的熱效應(yīng)，從而導(dǎo)致了系統(tǒng)輸出的光束質(zhì)量的下降。利用SBS的相位共軛特性，可用來(lái)補(bǔ)償上述高功率固體激光器的相位畸變。且

2、光纖具有較長(zhǎng)的作用長(zhǎng)度和較高的能量密度，可以使SBS的產(chǎn)生閾值顯著降低并獲得較高的保真度。相比于傳統(tǒng)的SBS介質(zhì)，光纖不僅方便輕巧，而且無(wú)毒無(wú)污染，不會(huì)像液體或高壓氣體那樣滲漏或者揮發(fā)，良好的柔韌性便于放置，符合激光器小型化的設(shè)計(jì)思想。
　　 為了尋求光纖SBS的最佳泵浦參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)，需要研究輸出特性隨各參數(shù)變化的規(guī)律，以及產(chǎn)生SBS的閾值能量隨系統(tǒng)參數(shù)的變化情況。這就需要構(gòu)建光纖中的SBS理論模型，對(duì)SBS耦合波方程組進(jìn)行數(shù)

3、值求解。本論文主要分為兩大部分：對(duì)光纖中SBS的理論研究和數(shù)值模擬部分，以及相應(yīng)的熱效應(yīng)理論研究和數(shù)值模擬。
　　 理論研究主要從SBS過(guò)程的耦合波方程組出發(fā)，對(duì)方程組進(jìn)行一系列的近似化，建立了二維瞬態(tài)理論模型。在時(shí)間上使用隱式有限差分法，空間上使用后向差分法，對(duì)耦合波方程組離散化，利用c語(yǔ)言和matlab編寫程序?qū)@一方程組進(jìn)行數(shù)值模擬求解，進(jìn)而對(duì)SBS輸出特性的變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了等芯徑光纖、三段式錐度光纖和完全錐