受激布里淵散射

受激布里淵散射

受激布里淵散射主要是由於入射光功率很高,由光波產生的電磁伸縮效應在物質內激起超音波,入射光受超音波散射而產生的。

基本介紹

  • 中文名:受激布里淵散射
  • 外文名:stimulated Brillouin scattering
  • 別名:聲子散射
  • 其他名稱:phonon scattering
產生,閥值光功率,實驗與測試,理論方法,探測,

產生

布里淵散射起源於雷射電場與分子或固體中的聲波場的相互作用,也就是光子與聲子的相互作用,又稱聲子散射。強入射雷射場在介質中感應出強聲波場,並被它散射的一種非線性光效應。與自發布里淵散射不同,受激布里淵散射的產生過程是:在雷射的電場作用下,通過電致伸縮效應,使介質發生周期性密度和介電常數的變化,感生聲波場,而導致入射光與聲波場間發生相干散射過程。
強泵浦雷射場射入介質時,光波場的電致伸縮效應開始起作用,使介質內某些狀態的聲頻振動(聲子)得到極大增強,增強了的聲波場又反過來增強對入射雷射的散射作用,聲波場、雷射波場、雷射的散射光波場在介質中同時存在,互相耦合。當入射雷射的強度達到閾值後,使介質內聲波場與散射光波場的增強作用補償各自的損耗作用,產生感應聲波場與布里淵散射光波場的受激放大或振盪效應,散射光具有發散角小、線寬窄等受激發射的特性,故稱為受激布里淵散射(SBS)。

閥值光功率

SBS的閥值光功率為:
受激布里淵散射
其中,gB為布里淵增益係數,Aeff為纖芯面積、Leff為有效作用長度。

實驗與測試

理論方法

(1)選用頻譜較寬的Laser;
受激布里淵散射
(2)Bias調製,改變雷射的波長;
(3)通過改變EA,使雷射器的啁啾改變。

探測

在利用布里淵散射對物體進行探測的過程中,由於布里淵散射的頻移與人射光頻的比值小於10的負6次方,而且散射光的信號強度很弱。因此,要實現對布里淵散射譜的測量,就需要高功率、窄線寬的雷射器和高靈敏度、高精度的探測設備。目前,對布里淵散射譜的測量主要有法布里一拍羅干涉儀探測法、邊緣探測法和光拍頻探測法等。

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