應用于大功率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用。固體激光器具有輸出能量大、峰值功率高、器件結構緊湊、便于光纖耦合、使用壽命長和單元技術成熟等優(yōu)點。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提高儲能，但由此也使得增益介質中留存的大量熱量無法通過冷卻技術及時的消散掉，形成了嚴重的熱效應，從而導致了系統(tǒng)輸出的光束質量的下降。利用SBS的相位共軛特性，可用來補償上述高功率固體激光器的相位畸變。且

2、光纖具有較長的作用長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，光纖不僅方便輕巧，而且無毒無污染，不會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計思想。
　　 為了尋求光纖SBS的最佳泵浦參數(shù)及結構參數(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。這就需要構建光纖中的SBS理論模型，對SBS耦合波方程組進行數(shù)

3、值求解。本論文主要分為兩大部分：對光纖中SBS的理論研究和數(shù)值模擬部分，以及相應的熱效應理論研究和數(shù)值模擬。
　　 理論研究主要從SBS過程的耦合波方程組出發(fā)，對方程組進行一系列的近似化，建立了二維瞬態(tài)理論模型。在時間上使用隱式有限差分法，空間上使用后向差分法，對耦合波方程組離散化，利用c語言和matlab編寫程序對這一方程組進行數(shù)值模擬求解，進而對SBS輸出特性的變化規(guī)律進行了數(shù)值模擬，獲得了等芯徑光纖、三段式錐度光纖和完全錐