Nd-YAG激光器抽運(yùn)純水中光散射的特性研究.pdf

1、受激布里淵散射（Stimulated Brillouin Scattering，SBS）和受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering，SRS）是典型的光與介質(zhì)相互作用的非彈性散射過程，在理論和實(shí)驗(yàn)上得到廣泛的關(guān)注和深入的研究。受激拉曼散射和受激布里淵散射共同競(jìng)爭(zhēng)泵浦激光的能量，競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果與作用介質(zhì)的參數(shù)、入射激光光譜性質(zhì)有關(guān)。在多模激光泵浦下，水中寬帶受激布里淵散射（Wideband stimulated Br

2、illouin scattering，WSBS）與前向受激拉曼散射（Forward stimulated Raman scattering，F(xiàn)SRS）處于不斷競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)。相互作用長(zhǎng)度較短或泵浦光能量相對(duì)較低時(shí)，WSBS在競(jìng)爭(zhēng)過程中占據(jù)主導(dǎo)；隨著相互作用長(zhǎng)度和泵浦光能量的增加以及光學(xué)擊穿的產(chǎn)生，F(xiàn)SRS在競(jìng)爭(zhēng)過程中逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)。本文在理論分析的基礎(chǔ)上，利用寬帶多縱模激光作為泵浦源，對(duì)水中的WSBS與FSRS、光學(xué)擊穿之間的相互關(guān)系進(jìn)行了較

3、詳細(xì)的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了WSBS與FSRS之間存在著相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，而這種相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系依賴于激光泵浦能量，光學(xué)擊穿以及激光的相互作用長(zhǎng)度。
　　本實(shí)驗(yàn)所用水的衰減系數(shù)約為0.06/m，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在激光泵浦過程中，WSBS與FSRS處于不斷競(jìng)爭(zhēng)的狀態(tài)（與窄帶模式下不同的是：WSBS對(duì)FSRS沒有放大作用并且WSBS與FSRS能量大小處于同一數(shù)量級(jí)），而相互作用長(zhǎng)度、泵浦光能量及光學(xué)擊穿決定二者在競(jìng)爭(zhēng)過程中誰占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。相互

4、作用長(zhǎng)度較短或泵浦光能量相對(duì)較低時(shí)，WSBS在競(jìng)爭(zhēng)過程中占據(jù)主導(dǎo)；隨著相互作用長(zhǎng)度和泵浦光能量的增加以及光學(xué)擊穿的產(chǎn)生，F(xiàn)SRS在競(jìng)爭(zhēng)過程中逐漸占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
　　同時(shí)本文在單縱模激光泵浦聚焦模式下，根據(jù)一階Stokes的輸出能量及脈沖壓縮效應(yīng)的變化來介紹二階SBS的光學(xué)抑制效應(yīng)并對(duì)聚焦條件下水中受激布里淵散射的閾值進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)介質(zhì)的長(zhǎng)度小于實(shí)際增益長(zhǎng)度RGL時(shí)，受激布里淵散射的閾值并不是一常數(shù)，它隨介質(zhì)長(zhǎng)度的減小而增