光學相位共軛鏡穩(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相位共軛技術(shù)的應用背景,探討此類光學相位共軛鏡(PCM)的穩(wěn)定性問題,并從其內(nèi)在機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現(xiàn)方法中,受激布里淵散射(SBS)和布里淵增強四波混頻(BEFWM)是最具實用潛力的兩種技術(shù)手段。從理論和實驗層面上講,基于聲光耦合作用的非線性光學相位共軛手段以其頻移小、易于實現(xiàn)等優(yōu)點成為人們研究的重點。而從實際應用的角度來說,穩(wěn)定性已成為SBS相位共軛鏡、BEFWM相位

2、共軛鏡以及實現(xiàn)兩者優(yōu)勢互補的復合型相位共軛鏡決定系統(tǒng)實用性的最重要的技術(shù)指標之一。
　　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,建立較為完整的噪聲起源SBS數(shù)學模型,并在模擬中將Stokes種子光初始值和郎之萬項模擬為一定噪聲范圍內(nèi)的隨機數(shù)。研究表明,由于噪聲的隨機性,導致了Stokes種子光建立過程中的隨機性,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,對聲子場方程進行抽取和處理,建立較完善的聲子場數(shù)學模型,通過對大、小信號的BEFWM聲子場時空分布的模擬來解釋其共軛光輸出的時域特征表現(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,