[发明专利]利用电光效应抑制脉冲激光束受激布里渊散射的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及受激布里渊散射，属于光电子技术领域。

背景技术

受激布里渊散射属于本领域所熟知的技术，被广泛应用于相位共轭补偿，激光探测，以及光通信等领域，在不同的应用中对于受激布里渊的散射的要求也是不一样的，在激光探测以及相位共轭补偿的应用中一般都需要高强度的受激布里渊散射信号，此时一般都是尽可能的来放大受激布里渊散射信号以获得最好的效果，但是在光通信等的有些领域中则是需要控制受激布里渊散射的强度，也即不是单纯的追求最大的受激布里渊散射的发生，而在另外一些情况下则是希望抑制受激布里渊散射的发生，因为发生的受激布里渊散射信号可能会对其中传输的介质产生破坏性的影响，或者会在传输的信号中增加噪声，面对这样的技术问题，人们提出了各种的控制或抑制受激布里渊散射信号强度的方法和装置，现有技术中的抑制受激布里渊散射发生的方法有很多种，其中中国专利申请CN201010602572.9提出了一种利用受激布里渊散射抑制装置，其包电光介质，线偏振激光器，当线偏振激光器发出的线偏振激光通过所述电光介质时，电压周期性的施加到电光介质，以周期性的改变所述线偏振激光的偏振态。这种具有周期性偏振态变化的激光束即具有了受激布里渊散射抑制作用，当这样的激光束在介质中传播时即可对其中的受激布里渊散射起到一定的抑制作用，该方法对于布里渊散射具有一定的抑制作用是毋庸置疑的，但是该申请对于特定的激光束实现较好的抑制却并没有提出，例如，对于脉冲激光束来说，虽然只要使得激光束在前后位置上具有相互垂直的偏振态即可实现一定的抑制作用，但是如何实现较好的抑制作用对于本领域技术人员来说却是未知的，本发明就是针对该问题而提出来的。

发明内容

本发明为解决上述的技术问题而提出了一种利用电光效应抑制受激布里渊散射的方法和装置，使用该方法和装置可实现对于脉冲激光束较好的抑制作用。

下面对于本发明的工作原理进行详细的说明，其中图1和图2示出了中国专利申请201010602572.9中的受激布里渊散射抑制装置。如图1所示，线偏振激光器101，电光介质102，以及电源103，其特征在于，电光介质处于线偏振激光器101的外部，线偏振激光器101发出的线偏振激光穿过电光介质102，电源103周期性的为电光介质102施加电压，其中所施加的电压为半波电压。图2示出的实施例中包括有两个电光介质203和205，如果激光器101为脉冲激光器，对激光器101发射的激光束经过电光介质后，那么激光束的偏振态就会由原来的单一线偏振变为两种偏振态，根据所施加的电压时间，线偏振的脉冲激光束穿过电光介质之后大致会出现如图3a-3h的情形。

首先来看图3a和3b，当电光介质处于停止状态时，激光束穿过电光介质之后其仍旧保持单一的线偏振态，或为S偏振，或为P偏振，也即在整个脉冲长度上只有S偏振或P偏振，此时的激光束在介质中传输时受激布里渊的信号强度为最大的，也即电光介质对于激光束的受激布里渊散射没有产生作用。

接着来看图3c和3d，在整个脉冲长度上，只有很少一部分的激光束的偏振态被改变了，可以想象的是，此时穿过电光介质的激光束对于受激布里渊散射就起到了一定的作用，因为至少在脉冲结束的那一小段上偏振态与前面的部分是相互垂直的，图3c和图3d示出的情况相对于图3a和图3b示出的情况来说，已经具有了受激布里渊散射的抑制作用，但是，可以理解，其抑制作用肯定不是最强的。

再来看图3e和图3f，其中一种偏振态占据了整个脉冲长度的三分之一，另外一种偏振态占据了整个脉冲长度的三分之二，两者的区别只是在于占据整个脉冲长度三分之二的偏振态是连续分布的还是间隔分布的，图3e为连续分布的，图3f为间隔分布的，可以想象的是图3e和图3f所示出情况的抑制效果要好于图3c和图3d的抑制效果。

最后来看图3g和图3h，在这两个图中，任何一种偏振态都占据了整个脉冲长度的一半，也即整个脉冲长度被两种相互垂直的偏振态平均占据了，区别在于一个是连续占据了脉冲的一半，另外一个是以间隔交错的方式占据了脉冲的一半，那么问题也就来了，此时图3g和图3h所示出抑制效果比图3e和图3f所示出的抑制效果相比是好还是不好。

为了解决上述的问题，我们先在理论上分析一下受激布里渊散射。我们知道，受激布里渊光的信号强度其中I_s表示受激布里渊散射光的信号强度，I_p表示入射的激光束强度，g₀表示受激布里渊散射增益系数，l表示受激布里渊散射光与入射的激光之间的相互作用长度。