專利名稱：利用磁光效應(yīng)的受激布里淵散射抑制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及受激布里淵散射，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
受激布里淵散射屬于本領(lǐng)域所熟知的技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于相位共軛補償，激光探 測，以及光通信等領(lǐng)域，在不同的應(yīng)用中對于受激布里淵的散射的要求也是不一樣的，在激 光探測以及相位共軛補償?shù)膽?yīng)用中一般都需要高強度的受激布里淵散射信號，此時一般都 是盡可能的來放大受激布里淵散射信號以獲得最好的效果，但是在光通信等的有些領(lǐng)域中 則是需要控制受激布里淵散射的強度，也即不是單純的追求最大的受激布里淵散射的發(fā) 生，而在另外一些情況下則是希望抑制受激布里淵散射的發(fā)生，因為發(fā)生的受激布里淵散 射信號可能會對其中傳輸?shù)慕橘|(zhì)產(chǎn)生破壞性的影響，或者會在傳輸?shù)男盘栔性黾釉肼暎?對這樣的技術(shù)問題，人們提出了各種的控制或抑制受激布里淵散射信號強度的方法和裝 置，在現(xiàn)有技術(shù)中的抑制受激布里淵散射發(fā)生的方法一般都是對激光束進行相位調(diào)制從而 展寬激光器的輸出譜線，但是這樣的方法一般都需要復(fù)雜的調(diào)制機構(gòu)或單元，需要的控制 精度高，從而造成制造成本以及使用成本的提高。本發(fā)明正是針對該問題而提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述的技術(shù)問題而提出了一種控制受激布里淵散射的方法和裝置， 該方法和裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用簡單的優(yōu)點，很好的解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的 問題之一或全部。本發(fā)明是基于以下原理而發(fā)明的，眾所周知，受激布里淵散射光在起初產(chǎn)生時的 能量是非常小的，如果受激布里淵散射光強能夠維持在起始的光強程度根本不會對傳輸介 質(zhì)產(chǎn)生影響，并且由此而帶來的噪聲也是在多數(shù)情況下可忽略不計的，但是，由于受激布里 淵散射光的傳播方向與原來激發(fā)受激散射的激光是相反的，則在脈沖激光或連續(xù)激光傳輸 的最前端所產(chǎn)生受激布里淵散射光在向后傳播過程中，由于前端之后的激光不斷地與前端 所產(chǎn)生的受激布里淵散射光相互作用，從而對前端所產(chǎn)生的受激布里淵散射光不斷放大， 導(dǎo)致受激布里淵散射光在與激光反方向傳播的過程中不斷變大，所以為了抑制受激布里淵 散射的光強，如果能夠?qū)⑸鲜龅暮罄m(xù)放大過程抑制住則就能起到很好的效果，本發(fā)明就是 基于此思想而提出的。我們知道，受激布里淵散射放大的一個必要條件就是要求具有相同的偏振態(tài)，如 果用于放大的激光與受激布里淵散射光的偏振方向是相互垂直的，則就不能起到任何的放 大作用，一束激光往往都具有確定的偏振方向，由激光前端在介質(zhì)中所產(chǎn)生的受激布里淵 散射光具有與原激光相同的偏振方向，所以前端后面的激光就能夠?qū)η岸怂a(chǎn)生的布里淵 散射光進行放大，如果能夠?qū)⒓す馇岸撕竺娴钠穹较蜻M行改變，使得激光束在前后位置 上具有不同的偏振方向，優(yōu)選是相互垂直的，則可以很好的抑制后面的激光對前端所產(chǎn)生 的受激布里淵散射光的放大作用。本發(fā)明就是基于此原理而提出的，就是人為的將連續(xù)或脈沖激光束分成間隔的周期性的使得激光束中相鄰部分的偏振方向是相互垂直的，從而可 以使得后面的激光束不能對前面的激光束所產(chǎn)生的受激布里淵散射進行放大。本發(fā)明包括—種受激布里淵散射抑制裝置，其特征在于包括纏有線圈的磁致旋光介質(zhì)，線偏 振激光器，當(dāng)線偏振激光器發(fā)出的線偏振激光通過所述磁致旋光介質(zhì)時，電流周期性的施 加到纏在磁致旋光介質(zhì)上的線圈，以周期性的改變所述線偏振激光的偏振態(tài)。根據(jù)本發(fā)明一實施例，所述電流的占空比為1比1。根據(jù)本發(fā)明另外一實施例，所述電流的大小以及磁致旋光介質(zhì)的長度設(shè)置的使得 有電流施加時通過的激光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。根據(jù)本發(fā)明另外一實施例，所述電流的周期為纏有線圈的磁致旋光介質(zhì)響應(yīng)時間 的兩倍。根據(jù)本發(fā)明另外一實施例，其中所述的纏有線圈的磁致旋光介質(zhì)有多個，所述多 個磁致旋光介質(zhì)并排布置，所述線偏振激光器的線偏振激光依次穿過這些并排布置的所述 多個磁致旋光介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明另外一實施例，其中所述的磁致旋光介質(zhì)為玻璃，二硫化碳或汽油。一種受激布里淵散射抑制方法，其特征在于周期性的為纏繞在磁致旋光介質(zhì)上 的線圈施加電流，所述磁致旋光介質(zhì)周期性的改變穿過所述磁致旋光將誒之的激光束的偏 振態(tài)。


圖1是本發(fā)明中受激布里淵散射抑制裝置的示意圖；圖2為本發(fā)明中另外一實施例示意圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明中的受激布里淵散射抑制裝置，如圖1所示，包括線偏振激光器101， 線圈102，磁致旋光介質(zhì)103，線圈102纏繞在磁致旋光介質(zhì)103上，線圈102上周期性的通 有電流，線偏振激光器101發(fā)出的線偏振激光穿過纏有線圈102的磁致旋光介質(zhì)103，其中 線圈中通過的電流的占空比為1比1，并且電流的周期優(yōu)選為磁致旋光介質(zhì)響應(yīng)時間的兩 倍，而其中所施加的電流大小優(yōu)選使得線偏振激光通過磁致旋光介質(zhì)103后偏振方向旋轉(zhuǎn) 90度。激光器101發(fā)出的線偏振光經(jīng)過纏有線圈102的磁致旋光介質(zhì)103時，由于線圈 102上周期性的施加有電流，所以線圈內(nèi)部就會周期性的產(chǎn)生磁場，該產(chǎn)生的磁場就會周期 性的施加到磁致旋光介質(zhì)103上，由于該周期性的磁場，導(dǎo)致穿過磁致旋光介質(zhì)103的線偏 振光的偏振方向周期性的發(fā)生旋轉(zhuǎn)，如果所施加的電流合適，則每次旋轉(zhuǎn)的角度正好達到 90度，也即在有電流通過線圈102時通過磁致旋光介質(zhì)103的那段激光束的偏振態(tài)會相對 于沒有電流時通過磁致旋光介質(zhì)103的激光束的偏振態(tài)相差90度，也即是相互垂直的，當(dāng) 然，如果旋轉(zhuǎn)的角度不是90度，這也是沒有問題的，只不過在受激布里淵散射的抑制效果 上會差一點，因為眾所周知，受激布里淵散射的放大作用與信號光和放大光之間的夾角的 余弦成正比的，這樣，就人為的將激光器101發(fā)出的激光束分割為具有不同偏振態(tài)的多段，并且任意相鄰的兩段之間的偏振態(tài)都是不一樣的，則由前一段所產(chǎn)生的受激布里淵散射光 在向后傳播的過程中就不會被與該段相鄰的后一段的激光束放大，或者是將放大的程度降 低，因為前后段之間具有不同的偏振態(tài)。如果電流的占空比為1比1，則能夠?qū)崿F(xiàn)穿過的激 光束被分割為相等的多段，也即具有不同偏振態(tài)的相鄰段之間的長度是一樣的。如果電流 的周期優(yōu)選為磁致旋光介質(zhì)響應(yīng)時間的兩倍，則能夠充分利用磁致旋光介質(zhì)的響應(yīng)時間， 也即可以以最高頻率對激光束的偏振態(tài)進行變化。圖2示出了本發(fā)明另外一個實施例，在該實施例中，具有兩個磁致旋光介質(zhì)203 和205，該兩個磁致旋光介質(zhì)前后并排設(shè)置，并且兩個磁致旋光介質(zhì)上分別纏有線圈202和 204，激光器201發(fā)出激光束相繼穿過磁致旋光介質(zhì)203和205，線圈202和204上分別周期 性通過電流，在該實施例中，相對于圖1所示的實施例來說，可以以更高的頻率來改變激光 束的偏振態(tài)，在圖1所示的實施例中，激光束偏振態(tài)的最高改變頻率是由磁致旋光介質(zhì)的 響應(yīng)時間所決定的，但是在圖2所示的實施例中可以打破這一限制，因為兩個磁致旋光介 質(zhì)可以交替工作，不再受到響應(yīng)時間的約束。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以理解，為了達 到更高的改變頻率，可以使用更多并排設(shè)置的纏有線圈的磁致旋光介質(zhì)，數(shù)量可以不斷增 加，其中所施加的電流優(yōu)選為使得通過的激光束旋轉(zhuǎn)90度，優(yōu)選電流的占空比為1比1，這 與圖1所示的實施例是一致的。通過了上述磁致旋光介質(zhì)的激光束即可入射到介質(zhì)中，例如光纖，水等易于發(fā)生 受激布里淵散射介質(zhì)，可以很好的抑制受激布里淵散射的發(fā)生。所述的磁致旋光介質(zhì)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是熟知的，例如玻璃，二硫化碳，汽 油等等均是可以的。
權(quán)利要求
1.一種受激布里淵散射抑制裝置，其特征在于包括纏有線圈的磁致旋光介質(zhì)，線偏 振激光器，當(dāng)線偏振激光器發(fā)出的線偏振激光通過所述磁致旋光介質(zhì)時，電流周期性的施 加到纏在磁致旋光介質(zhì)上的線圈，以周期性的改變所述線偏振激光的偏振態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射抑制裝置，其特征在于，所述電流的占空比為1 比1。
3.如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射抑制裝置，所述電流的大小以及磁致旋光介質(zhì) 的長度設(shè)置的使得有電流施加時通過的激光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。
4.如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射抑制裝置，所述電流的周期為纏有線圈的磁致 旋光介質(zhì)響應(yīng)時間的兩倍。
5.如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射抑制裝置，其中所述的纏有線圈的磁致旋光介 質(zhì)有多個，所述多個磁致旋光介質(zhì)并排布置，所述線偏振激光器的線偏振激光依次穿過這 些并排布置的所述多個磁致旋光介質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射抑制裝置，其中所述的磁致旋光介質(zhì)為玻璃， 二硫化碳或汽油。
7.一種受激布里淵散射抑制方法，其特征在于周期性的為纏繞在磁致旋光介質(zhì)上的 線圈施加電流，所述磁致旋光介質(zhì)周期性的改變穿過所述磁致旋光介質(zhì)的激光束的偏振 態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的受激布里淵散射抑制方法，其中所述電流的大小以及磁致旋光 介質(zhì)的長度設(shè)置的使得有電流施加時通過的激光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。
9.如權(quán)利要求8所述的受激布里淵散射抑制方法，所述電流的周期為纏有線圈的磁致 旋光介質(zhì)響應(yīng)時間的兩倍。
10.如權(quán)利要求9所述的受激布里淵散射抑制方法，其中所述的纏有線圈的磁致旋光 介質(zhì)有多個，所述多個磁致旋光介質(zhì)并排布置，所述線偏振激光器的線偏振激光依次穿過 這些并排布置的所述多個磁致旋光介質(zhì)。
全文摘要
一種受激布里淵散射抑制裝置和方法，通過使用纏有線圈的磁致旋光介質(zhì)周期性的改變激光束的偏振態(tài)達到抑制受激布里淵散射的目的。
文檔編號G02F1/35GK102087453SQ20101060255
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者任芝, 李松濤 申請人:華北電力大學(xué)(保定)