CN102087453B - 利用磁光效应的受激布里渊散射抑制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种受激布里渊散射抑制装置和方法，通过使用缠有线圈的磁致旋光介质周期性的改变激光束的偏振态达到抑制受激布里渊散射的目的。
Description
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，在现有技术中的抑制受激布里渊散射发生的方法一般都是对激光束进行相位调制从而展宽激光器的输出谱线，但是这样的方法一般都需要复杂的调制机构或单元，需要的控制精度高，从而造成制造成本以及使用成本的提高。本发明正是针对该问题而提出的。
发明内容
本发明为解决上述的技术问题而提出了一种控制受激布里渊散射的方法和装置，该方法和装置具有结构简单，成本低廉，使用简单的优点，很好的解决现有技术中所存在的问题之一或全部。
本发明是基于以下原理而发明的，众所周知，受激布里渊散射光在起初产生时的能量是非常小的，如果受激布里渊散射光强能够维持在起始的光强程度根本不会对传输介质产生影响，并且由此而带来的噪声也是在多数情况下可忽略不计的，但是，由于受激布里渊散射光的传播方向与原来激发受激散射的激光是相反的，则在脉冲激光或连续激光传输的最前端所产生受激布里渊散射光在向后传播过程中，由于前端之后的激光不断地与前端所产生的受激布里渊散射光相互作用，从而对前端所产生的受激布里渊散射光不断放大，导致受激布里渊散射光在与激光反方向传播的过程中不断变大，所以为了抑制受激布里渊散射的光强，如果能够将上述的后续放大过程抑制住则就能起到很好的效果，本发明就是基于此思想而提出的。
我们知道，受激布里渊散射放大的一个必要条件就是要求具有相同的偏振态，如果用于放大的激光与受激布里渊散射光的偏振方向是相互垂直的，则就不能起到任何的放大作用，一束激光往往都具有确定的偏振方向，由激光前端在介质中所产生的受激布里渊散射光具有与原激光相同的偏振方向，所以前端后面的激光就能够对前端所产生的布里渊散射光进行放大，如果能够将激光前端后面的偏振方向进行改变，使得激光束在前后位置上具有不同的偏振方向，优选是相互垂直的，则可以很好的抑制后面的激光对前端所产生的受激布里渊散射光的放大作用。本发明就是基于此原理而提出的，就是人为的将连续或脉冲激光束分成间隔的周期性的使得激光束中相邻部分的偏振方向是相互垂直的，从而可以使得后面的激光束不能对前面的激光束所产生的受激布里渊散射进行放大。
本发明包括：
一种受激布里渊散射抑制装置，其特征在于：包括缠有线圈的磁致旋光介质，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磁致旋光介质时，电流周期性的施加到缠在磁致旋光介质上的线圈，以周期性的改变所述线偏振激光的偏振态。
根据本发明一实施例，所述电流的占空比为1比1。
根据本发明另外一实施例，所述电流的大小以及磁致旋光介质的长度设置的使得有电流施加时通过的激光束的偏振方向旋转90度。
根据本发明另外一实施例，所述电流的周期为缠有线圈的磁致旋光介质响应时间的两倍。
根据本发明另外一实施例，其中所述的缠有线圈的磁致旋光介质有多个，所述多个磁致旋光介质并排布置，所述线偏振激光器的线偏振激光依次穿过这些并排布置的所述多个磁致旋光介质。
根据本发明另外一实施例，其中所述的磁致旋光介质为玻璃，二硫化碳或汽油。
一种受激布里渊散射抑制方法，其特征在于：周期性的为缠绕在磁致旋光介质上的线圈施加电流，所述磁致旋光介质周期性的改变穿过所述磁致旋光将诶之的激光束的偏振态。
附图说明
图1是本发明中受激布里渊散射抑制装置的示意图；
图2为本发明中另外一实施例示意图。
具体实施方式
根据本发明中的受激布里渊散射抑制装置，如图1所示，包括线偏振激光器101，线圈102，磁致旋光介质103，线圈102缠绕在磁致旋光介质103上，线圈102上周期性的通有电流，线偏振激光器101发出的线偏振激光穿过缠有线圈102的磁致旋光介质103，其中线圈中通过的电流的占空比为1比1，并且电流的周期优选为磁致旋光介质响应时间的两倍，而其中所施加的电流大小优选使得线偏振激光通过磁致旋光介质103后偏振方向旋转90度。
激光器101发出的线偏振光经过缠有线圈102的磁致旋光介质103时，由于线圈102上周期性的施加有电流，所以线圈内部就会周期性的产生磁场，该产生的磁场就会周期性的施加到磁致旋光介质103上，由于该周期性的磁场，导致穿过磁致旋光介质103的线偏振光的偏振方向周期性的发生旋转，如果所施加的电流合适，则每次旋转的角度正好达到90度，也即在有电流通过线圈102时通过磁致旋光介质103的那段激光束的偏振态会相对于没有电流时通过磁致旋光介质103的激光束的偏振态相差90度，也即是相互垂直的，当然，如果旋转的角度不是90度，这也是没有问题的，只不过在受激布里渊散射的抑制效果上会差一点，因为众所周知，受激布里渊散射的放大作用与信号光和放大光之间的夹角的余弦成正比的，这样，就人为的将激光器101发出的激光束分割为具有不同偏振态的多段，并且任意相邻的两段之间的偏振态都是不一样的，则由前一段所产生的受激布里渊散射光在向后传播的过程中就不会被与该段相邻的后一段的激光束放大，或者是将放大的程度降低，因为前后段之间具有不同的偏振态。如果电流的占空比为1比1，则能够实现穿过的激光束被分割为相等的多段，也即具有不同偏振态的相邻段之间的长度是一样的。如果电流的周期优选为磁致旋光介质响应时间的两倍，则能够充分利用磁致旋光介质的响应时间，也即可以以最高频率对激光束的偏振态进行变化。
图2示出了本发明另外一个实施例，在该实施例中，具有两个磁致旋光介质203和205，该两个磁致旋光介质前后并排设置，并且两个磁致旋光介质上分别缠有线圈202和204，激光器201发出激光束相继穿过磁致旋光介质203和205，线圈202和204上分别周期性通过电流，在该实施例中，相对于图1所示的实施例来说，可以以更高的频率来改变激光束的偏振态，在图1所示的实施例中，激光束偏振态的最高改变频率是由磁致旋光介质的响应时间所决定的，但是在图2所示的实施例中可以打破这一限制，因为两个磁致旋光介质可以交替工作，不再受到响应时间的约束。对于本领域技术人员来说，可以理解，为了达到更高的改变频率，可以使用更多并排设置的缠有线圈的磁致旋光介质，数量可以不断增加，其中所施加的电流优选为使得通过的激光束旋转90度，优选电流的占空比为1比1，这与图1所示的实施例是一致的。
通过了上述磁致旋光介质的激光束即可入射到介质中，例如光纤，水等易于发生受激布里渊散射介质，可以很好的抑制受激布里渊散射的发生。
所述的磁致旋光介质对于本领域技术人员来说是熟知的，例如玻璃，二硫化碳，汽油等等均是可以的。
Claims (3)
1.一种受激布里渊散射抑制装置，其特征在于：包括缠有线圈的磁致旋光介质，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磁致旋光介质时，电流周期性的施加到缠在磁致旋光介质上的线圈，以周期性的改变所述线偏振激光的偏振态，所述电流的占空比为1比1，所述电流的大小以及磁致旋光介质的长度的设置使得有电流施加时通过的激光束的偏振方向旋转90度，所述电流的周期为缠有线圈的磁致旋光介质响应时间的两倍，其中所述的缠有线圈的磁致旋光介质有多个，所述多个磁致旋光介质并排布置，所述线偏振激光器的线偏振激光依次穿过这些并排布置的所述多个磁致旋光介质。
2.如权利要求1所述的受激布里渊散射抑制装置，其中所述的磁致旋光介质为玻璃，二硫化碳或汽油。
3.一种受激布里渊散射抑制方法，其特征在于：周期性的为缠绕在磁致旋光介质上的线圈施加电流，所述磁致旋光介质周期性的改变穿过所述磁致旋光介质的激光束的偏振态，其中所述电流的大小以及磁致旋光介质的长度的设置使得有电流施加时通过的激光束的偏振方向旋转90度，所述电流的周期为缠有线圈的磁致旋光介质响应时间的两倍，其中所述的缠有线圈的磁致旋光介质有多个，所述多个磁致旋光介质并排布置，线偏振激光器的线偏振激光依次穿过这些并排布置的所述多个磁致旋光介质。
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