不同鹽度的模擬海水受激布里淵散射閾值研究.pdf

1、隨著海洋開發(fā)的不斷深入,對海洋探測技術的要求亦日益嚴苛。受激布里淵散射探測技術因其高信噪比和信號光的相位共軛特性，在海洋探測領域并顯示出該探測方法的優(yōu)越性。閾值是受激布里淵散射的一個重要參數(shù),但是一直以來對其只簡單定義為：當散射能量占激光能量的2％~5%時，達到受激布里淵散射的閾值。對閾值的模糊定義導致不同的人在同樣的實驗條件下會得到不同的散射閾值。而有關海水的受激布里淵散射閾值研究工作未見文獻報道。
　　本文對測量受激布里淵散射

2、閾值的幾種方法進行了比較分析，優(yōu)選了一種基于介質衰減系數(shù)變化的方法測量受激布里淵散射閾值。這種方法的原理是：單色性好的激光在介質中產(chǎn)生受激布里淵散射所需的能量是固定的。單縱模窄帶脈沖激光具有良好的單色性，當入射介質的激光能量達到某個值時，就會產(chǎn)生后向受激布里淵散射。由于散射使得透過介質的激光能量減小，即當入射激光能量大于某個值時，介質對窄帶激光的衰減系數(shù)驟然增大，可見，受激布里淵散射具有明顯的閾值特性。而寬帶脈沖激光是由多個單模組成，這

3、些單模并不是固定的，而是在脈寬范圍內(nèi)變化，使得寬帶激光內(nèi)的各個單模產(chǎn)生競爭，而每個單模持續(xù)的時間很短，導致各個單模分到的激光能量遠遠達不到其產(chǎn)生受激布里淵散射閾值的強度。這使得透過介質的寬帶脈沖激光損耗不大，即介質衰減系數(shù)不隨入射激光能量的變化而變化。將介質對兩個模式下激光的衰減系數(shù)以曲線的形式進行比較，會發(fā)現(xiàn)兩條曲線會在某處分離，該分離點即受激布里淵散射閾值點。
　　本文研究了寬帶和窄帶模式下的激光在不同水槽長度，不同鹽度的模擬

4、海水傳輸時的衰減系數(shù)變化情況，通過對比分析寬帶模式激光的衰減系數(shù)曲線和窄帶模式激光衰減系數(shù)曲線，兩曲線分離點確定受激布里淵散射閾值；分析了鹽度和水槽長度對受激布里淵散射閾值的影響。在實驗室現(xiàn)有條件下進行了水槽長度為0.8米，1.0米，1.2米，1.6米，含鹽量為10‰，20‰，30‰，35‰，40‰的受激布里淵散射閾值的實驗，并將所得結果與純水中的受激布里淵散射閾值進行比較。純水中的受激布里淵散射閾值隨著水槽長度的增大而減小；在相同鹽度