光學(xué)相位共軛鏡穩(wěn)定性若干問題的研究.pdf

1、本文針對聲光作用類的非線性光學(xué)相位共軛技術(shù)的應(yīng)用背景,探討此類光學(xué)相位共軛鏡(PCM)的穩(wěn)定性問題,并從其內(nèi)在機(jī)制層面上解釋影響穩(wěn)定性的原因。在聲光作用類的相位共軛實(shí)現(xiàn)方法中,受激布里淵散射(SBS)和布里淵增強(qiáng)四波混頻(BEFWM)是最具實(shí)用潛力的兩種技術(shù)手段。從理論和實(shí)驗(yàn)層面上講,基于聲光耦合作用的非線性光學(xué)相位共軛手段以其頻移小、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)成為人們研究的重點(diǎn)。而從實(shí)際應(yīng)用的角度來說,穩(wěn)定性已成為SBS相位共軛鏡、BEFWM相位

2、共軛鏡以及實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補(bǔ)的復(fù)合型相位共軛鏡決定系統(tǒng)實(shí)用性的最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。
　　本文旨在從以下方面探討相位共軛鏡穩(wěn)定性問題。首先,在SBS耦合波方程中考慮影響其聲子場噪聲起源的朗之萬項(xiàng),建立較為完整的噪聲起源SBS數(shù)學(xué)模型,并在模擬中將Stokes種子光初始值和郎之萬項(xiàng)模擬為一定噪聲范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。研究表明,由于噪聲的隨機(jī)性,導(dǎo)致了Stokes種子光建立過程中的隨機(jī)性,其產(chǎn)生的快慢和大小直接影響了SBS共軛光輸出的波形和能

3、量轉(zhuǎn)換效率。而BEFWM聲子場的建立不受噪聲影響,故不存在此問題。其次,在BEFWM的耦合波方程中,對聲子場方程進(jìn)行抽取和處理,建立較完善的聲子場數(shù)學(xué)模型,通過對大、小信號的BEFWM聲子場時(shí)空分布的模擬來解釋其共軛光輸出的時(shí)域特征表現(xiàn)。然后,通過數(shù)值模擬信號光波形出現(xiàn)調(diào)制和瞬時(shí)尖峰兩種情況來探討這三種相位共軛鏡對波形不穩(wěn)定性的響應(yīng)和傳遞作用,以此來討論不同相位共軛鏡的各自優(yōu)勢。模擬結(jié)果表明,SBS-PCM對不穩(wěn)定波形的傳遞作用很明顯,