专利名称：利用旋转波片抑制受激布里渊散射装置和方法
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—种受激布里渊散射抑制装置，其特征在于包括波片转盘，所述波片转盘包括绕 旋转轴旋转的波片，在所述波片绕旋转轴旋转一周所形成的圆平面上，对偏振光具有相同 变化性质的波片没有覆盖整个所述圆平面。根据本发明的一实施例，所述波片转盘包括若干个关于旋转轴对称分布的半波 片，并且在相邻的半波片之间具有空气间隔或全波片。根据本发明的另外一实施例，所述的半波片是扇形或三角形。根据本发明的另外一实施例，所述的波片转盘仅包括一个半波片。根据本发明的另外一实施例，其中所述的半波片为半圆形，扇形或三角形。根据本发明的另外一实施例，其中所述的半波片具有相同的形状和大小，并且所 述的空气间隔或全波片也具有与所述半波片相同的形状或大小。一种受激布里渊散射抑制方法，其特征在于使用旋转的波片将激光束分割为偏振 性质不同的多段。根据本发明的一实施例，所述抑制方法的波片包括若干个关于旋转轴对称分布的 半波片，并且在相邻的半波片之间具有空气间隔或全波片。根据本发明的一实施例，所述抑制方法中的波片仅包括一个半波片。根据本发明的一实施例，所述方法中的波片为半圆形，扇形或三角形。
图1是本发明中一波片转盘的实施例的示意图；图2是本发明中控制受激布里渊散射的装置结构示意图；图3-7是本发明中波片转盘的另外一些实施例的示意图。
具体实施例方式根据本发明中的控制受激布里渊散射的装置，波片转盘C3)和波片转盘旋转支架 O)，其中所述的波片转盘C3)能够绕着所述波片转盘旋转支架O)的旋转轴旋转，并且在 旋转过程中能够使得穿过该转盘中心外围的边缘部分的线偏振激光束的前后相邻部分具 有不同的偏振态。下面将在结合附图的基础上对于本发明的具体实施方式
进行详细的说明，图1是 本发明中波片转盘的一实施例示意图，该波片转盘为圆盘形，该圆盘具有多个以圆心为中 心点的扇形半波片，并且每两个相邻的扇形半波片之间是空气或者全波片，如图1所示，如 果圆盘的中央上方右边的第一个扇形是半波片，则按顺时针旋转，下一个扇形就是空气或 全波片，再下一个扇形就还是半波片，再下一个扇形就是空气或全波片，这样重复下去，一 直按照顺时针转完一周，并且优选扇形半波片与扇形的空气或全波片具有相同的形状大 小。图2是本发明中使用如图1所示的波片转盘的受激布里渊散射抑制装置示意图，其中 将波片转盘3固定在转盘支架2的转轴上，在电动机的带动下高速旋转，然后使得线偏振的 激光束穿过转盘的边缘部分，并且在入射的时候保持激光束的偏振方向与波片的晶体主截面之间的夹角为45度，这样，当激光束穿过旋转的波片转盘时，当激光束穿过的是半波片， 由于半波片的作用，会使得的激光束的偏振方向旋转90度，也即与原来的偏振方向垂直， 但是当激光束穿过空气扇形或者全波片扇形的时候，偏振方向就不会发生改变，这样，认为 的就将一束激光分割为偏振方向相互垂直的前后部分，由于波片转盘上的半波片是均勻间 隔分布的，所以穿过波片转盘的激光束上具有相同偏振方向的段也是均勻间隔分布的，也 即当激光束穿过转盘之后，激光束被分割为等长度的多段，其中任意相邻的两段的偏振方 向都是相互垂直的，这样的激光束入射传播介质后，由前一段激光束所产生的受激布里渊 散射信号就不会被紧邻其的后段激光束放大，因为紧邻其的后段激光束具有与其相互垂直 的偏振方向。上述的实施方式仅是本发明的优选方式，可以理解，相邻的扇形之间并不一定需 要设置为半波片和全波片(或空气)，只要将相邻的扇形设置为不同的波片即可，那么穿过 该转盘之后的激光束的前后段既可具有不同的偏振态，从而也能够在一定程度上抑制受激 布里渊散射光的放大。图3是本发明中波片转盘的另外一实施例，在该实施例中，波片转盘只具有一个 绕旋转轴5旋转的三角形半波片4，在使用过程中，通过旋转轴5带动三角形半波片4旋转， 不断地对激光器发出的线偏振光进行切割，也即让激光束周期性的穿过三角形半波片4，并 且在穿过的时候保持偏振方向与波片的晶体主截面之间的夹角为45度，这样也能在一定 程度上起到抑制受激布里渊散射光的作用。图4和图5是本发明中波片转盘的另外两个实施例，在图4所示的实施例中具有 关于旋转轴对称分布的两个三角形半波片，在图5所示的实施例中具有四个关于中心对称 分布的三角形半波片，这两个实施例相对于图3所示的实施例来说由于具有了更多的半波 片，所以能够将激光束切割的更多，所取得的技术效果更好于图3所示的实施例。图6和图7示出了本发明中波片转盘的另外两个实施例，在图4和图5所示的实 施例中，如果将波片旋转一周所形成的平面看作一个圆，那么在这个圆上波片和空余(也 即空气所占得位置)面积之间是不相等的，在使用这种波片对激光束进行切割的时候，穿 过该波片转盘的激光束上，相邻的偏振方向相互垂直的两段激光束具有不相等的长度，那 么对于具有较长长度的激光段来说，其发生放大受激布里渊散射的可能性就会变大，因为 其本身具有较长的长度，本身的处于后端的激光束就能够对前端所激发的受激布里渊散射 光进行放大，图6和图7所示的实施例中就能够避免上述的这种缺陷。图6所示的波片转 盘是一个绕旋转轴旋转的半圆形的半波片，在这样的波片转盘中，半波片和空余面积之间 具有相等的面积，因此，在波片转盘旋转起来切割激光束之后，激光束上相邻的偏振方向相 互垂直的前后激光段之间就具有相同的长度。图7所示的波片转盘上是关于旋转轴对称分 布的四个半波片，并且四个半波片均具有相同的形状和大小，它们间隔布置，每两个半波片 之间的空余区域(该空余区域可以是全波片等，只要其与半波片具有不同的偏振光改变性 质即可)也具有与半波片相同的形状和大小，这样，波片转盘每旋转一周，就会将激光束分 割为长度相同四段，其中任意相邻的两段的偏振方向都是相互垂直的。可以理解，上述说明书都是以半波片和空气(或全波片)为例进行说明的，对于 其他对光的偏转改变具有不同性质的波片也是可以的，并不必须限定于半波片，只是使用 半波片和全波片可使得激光束相邻段之间具有相互垂直的偏振方向，从而可达到最优的效果，但是对于不垂直的情况，只要偏振态不同就能够起到一定的作用，这对于本领域技术人 员来说是完全可以理解的。 再者，上述的波片中包括多个的情况下并非必须具有相同的形状和大小，只要是 对偏振光改变具有相同性质的一种波片没有全部覆盖波片转盘的整个圆平面即可，这对于 本领域技术人员来说也是完全可以理解的。
权利要求
1.一种受激布里渊散射抑制装置，其特征在于包括波片转盘，所述波片转盘包括绕 旋转轴旋转的波片，在所述波片绕旋转轴旋转一周所形成的圆平面上，对偏振光具有相同 变化性质的波片没有覆盖整个所述圆平面。
2.如权利要求1所述的受激布里渊散射抑制装置，其特征在于，所述波片转盘包括若 干个关于旋转轴对称分布的半波片，并且在相邻的半波片之间具有空气间隔或全波片。
3.如权利要求2所述的受激布里渊散射抑制装置，所述的半波片是扇形或三角形。
4.如权利要求1所述的受激布里渊散射抑制装置，所述的波片转盘仅包括一个半波片。
5.如权利要求4所述的受激布里渊散射抑制装置，其中所述的半波片为半圆形，扇形 或三角形。
6.如权利要求2所述的受激布里渊散射抑制装置，其中所述的半波片具有相同的形状 和大小，并且所述的空气间隔或全波片也具有与所述半波片相同的形状或大小。
7.一种受激布里渊散射抑制方法，其特征在于使用旋转的波片将激光束分割为偏振性 质不同的多段。
8.如权利要求7所述的受激布里渊散射抑制方法，其中所述的波片包括若干个关于旋 转轴对称分布的半波片，并且在相邻的半波片之间具有空气间隔或全波片。
9.如权利要求8所述的受激布里渊散射抑制方法，其中的所述波片仅包括一个半波片。
10.如权利要求9所述的受激布里渊散射抑制方法，其中的波片为半圆形，扇形或三角形。
全文摘要
一种受激布里渊散射抑制装置和方法，通过使用波片将激光束分割为偏振态不同的多段实现抑制传播介质中受激布里渊散射的发生。
文档编号G02F1/35GK102087452SQ20101060255
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者任芝, 姜根山, 曹春梅, 李松涛 申请人:华北电力大学(保定)