一種階梯型受激布里淵散射容器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種受激布里淵散射容器及利用該容器進(jìn)行散射的方法，屬于光學(xué)技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)的受激布里淵散射裝置一般分為兩種，一種是信號(hào)光與栗浦光同光路， 另外一種是信號(hào)光與栗浦光存在交叉角度，其中各有利弊，同光路的需要將參與受激散射 的兩束光整合到完全相同的路徑上，一般采取兩種方式，一種是利用半透半反鏡，另外一種 是使用偏振分束鏡，但是無論哪種情況帶來的突出問題都是損失較多的光能量。對(duì)于存在 交叉角度的情況，則不必使用半透半反鏡，也不需要使用偏振分束鏡，不會(huì)帶來光能量的損 失，但是其缺點(diǎn)也是明顯的，那就是由于兩束光的傳播路徑不是重疊的，只是在一段路徑上 甚至是一個(gè)點(diǎn)上相交，所以導(dǎo)致它們的所用距離短，雖然參與受激散射的兩束光的能量都 比較強(qiáng)，但是由于作用距離特別短，所以產(chǎn)生的受激布里淵散射信號(hào)通常都比較弱。為了 延長(zhǎng)作用距離，能夠想到的辦法就是縮小兩束光之間的夾角或者增加交叉的次數(shù)。增加相 交的次數(shù)可在長(zhǎng)的容器內(nèi)增加反射面，反射后再次相交。常用的受激布里淵散射容器如圖 1所示，其為圓柱形或者長(zhǎng)方體，針對(duì)這種容器，如果想要實(shí)現(xiàn)較大的受激布里淵散射信號(hào)， 則需要縮小兩束光之間的夾角，同時(shí)增加交叉的次數(shù)，但是，為了實(shí)現(xiàn)上述兩點(diǎn)，需要不斷 延長(zhǎng)容器的長(zhǎng)度，因?yàn)闊o論是縮小交叉角度，還是增加相交的次數(shù)都需要較長(zhǎng)的距離，這就 需要更長(zhǎng)的容器來提供這個(gè)距離，延長(zhǎng)容器的長(zhǎng)度帶來的缺陷也是明顯的，就是距離雖然 延長(zhǎng)了好多，但是實(shí)際的兩束光的作用長(zhǎng)度增加有限，例如可能50cm容器長(zhǎng)度的增加才換 來增加一次的相交，這樣，實(shí)際上受激布里淵散射光在容器內(nèi)部傳播的距離也會(huì)增加，受激 散射光在這種介質(zhì)內(nèi)傳播同樣會(huì)面臨衰減，結(jié)果往往是增加一次相交或縮小交叉角度帶來 的受激布里淵散射作用距離的增加所產(chǎn)生的受激布里淵散射的增強(qiáng)被增加的傳播距離衰 減掉了，有時(shí)甚至衰減掉的更多，這樣做了以后不僅沒有獲得增強(qiáng)的受激布里淵散射，得到 受激布里淵散射信號(hào)反而更小，得不償失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明就是針對(duì)上述問題提出來的，提供了一種受激布里淵散射容器及利用該容 器進(jìn)行受激布里淵散射的方法，使用本發(fā)明的受激布里淵散射容器，通過平衡交叉次數(shù)或 交叉角度與容器的長(zhǎng)度，可解決受激布里淵散射光強(qiáng)不能得到增強(qiáng)的問題，從而可獲得顯 著增強(qiáng)的受激布里淵散射光。
[0004] 為解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種受激布里淵散射容器，其特 征在于：該容器橫截面的高度為階梯性變化，并且是從光的入射端到光出射端，高度是從大 變小，其中的階梯數(shù)至少包括兩個(gè)，當(dāng)要求入射到受激布里淵散射容器上的兩束光之間的 夾角為S，兩束光在容器的入射面處與容器表面之間的交點(diǎn)分別為a和b，a和b之間的長(zhǎng) 度為L(zhǎng)1，那么容器的第一段和第二段的長(zhǎng)度之和L2
第一段的高度最高，第二段的高度次之，第三段的高度最低，其中Η為高度較低的第二段的 高度或直徑，h為高度最低的第三段的高度或直徑，使用該容器結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生增強(qiáng)的受激布 里淵散射信號(hào)。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述容器的截面為矩形或圓形。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，受激布里淵散射容器整個(gè)的長(zhǎng)度L3滿足條件L3 2
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種利用受激布里淵散射容器進(jìn)行受激布里淵散 射的方法，其特征在于，以交叉角度S在容器的入射端入射兩束栗浦光。
【附圖說明】
[0009] 附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的受激布里淵散射容器示意圖；
[0010] 附圖2是本發(fā)明中所使用受激布里淵散射容器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面將在結(jié)合附圖的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本發(fā)明的受激布里淵散射容器。附圖2示出 了本發(fā)明的受激布里淵散射容器，該容器橫截面的高度為階梯性變化，并且是從光的入射 端到光出射端，高度是從大變小，其中的階梯數(shù)至少包括兩個(gè)，在圖2給出的實(shí)施例中，階 梯數(shù)即為2個(gè)。容器的截面可為已知的形狀，例如矩形，圓形等。
[0012] 其中所述受激布里淵散射容器需要滿足下述的關(guān)系式：當(dāng)要求入射到受激布里淵 散射容器上的兩束光之間的夾角為S，兩束光在容器的入射面處與容器表面之間的交點(diǎn) 分別為a和b，a和b之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，那么容器第一段和第二段的長(zhǎng)度之和L2應(yīng)當(dāng)滿足
其中第一段的高度最高，第二段的高度次之，第三段的高度最低，其 中Η為高度較低的第二段的高度或直徑，h為高度最低的第三段的高度或直徑，δ為參與受 激布里淵散射的兩束栗浦光之間的交叉角度，通過這樣設(shè)置容器的第一階梯相鄰兩段的長(zhǎng) 度之和，可保證使用該容器結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生顯著增強(qiáng)的受激布里淵散射信號(hào)，因?yàn)檫@樣可以 在保證交叉角度小的情況在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)受激布里淵散射兩束光束的再一次相交（此時(shí) 未考慮第三段的存在），同時(shí)又不會(huì)破壞光束的傳播路徑。
[0013]
，這樣可以保證在最小的長(zhǎng)度下實(shí)現(xiàn) 最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，也即可以以最短的長(zhǎng)度獲得最大的受激布里淵散射信號(hào)。其中該長(zhǎng)度L2不
因?yàn)槿羰切∮谶@個(gè)長(zhǎng)度，階梯處豎直容器壁會(huì)對(duì)光路的傳播造成 影響，其產(chǎn)生的影響首先會(huì)衰減栗浦光的光強(qiáng)，同時(shí)由于信號(hào)光與栗浦光是同光路傳播的， 所以必定進(jìn)而影響到受激布里淵散射信號(hào)光的強(qiáng)度及傳播。
[0014] 進(jìn)一步的，對(duì)于受激布里淵散射容器整個(gè)的長(zhǎng)度（也即第一段，第二段和第三段
'這樣就可以保證兩束栗浦光在第三段內(nèi)實(shí)現(xiàn)第三 次相交（圖中未示出），從而可以最大化受激布里淵散射信號(hào)光的強(qiáng)度。
[0015] 以上只是針對(duì)該發(fā)明的具體說明，但是并不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技 術(shù)人員預(yù)知的變形均處于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種受激布里淵散射容器，其特征在于：該容器橫截面的高度為階梯性變化，并且 是從光的入射端到光出射端，高度是從大變小，其中的階梯數(shù)至少包括兩個(gè)，當(dāng)要求入射到 受激布里淵散射容器上的兩束光之間的夾角為δ，兩束光在容器的入射面處與容器表面之 間的交點(diǎn)分別為a和b，a和b之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，那么容器的第一段和第二段的長(zhǎng)度之和L2 應(yīng)當(dāng)滿足其中第一段的高度最高，第二段的高度次之，第Ξ段的高 度最低，其中Η為高度較低的第二段的高度或直徑，h為高度最低的第Ξ段的高度或直徑， 使用該容器結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生增強(qiáng)的受激布里淵散射信號(hào)。2. 如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射容器，其特征在于：所述容器的截面為矩形或 圓形。3. 如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射容器，其特征在于：4. 如權(quán)利要求1所述的受激布里淵散射容器，其特征在于：受激布里淵散射容器整個(gè) 的長(zhǎng)度L3滿足條件5. -種利用權(quán)利要求1-4中任一受激布里淵散射容器進(jìn)行受激布里淵散射的方法，其 特征在于，W交叉角度δ在容器的入射端入射兩束累浦光。
【專利摘要】一種受激布里淵散射容器，該容器橫截面的高度為階梯性變化，并且是從光的入射端到光出射端，高度是從大變小，其中的階梯數(shù)至少包括兩個(gè)，當(dāng)要求入射到受激布里淵散射容器上的兩束光之間的夾角為δ，兩束光在容器的入射面處與容器表面之間的交點(diǎn)分別為a和b，a和b之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，那么容器的第一段和第二段的長(zhǎng)度之和L2應(yīng)當(dāng)滿足其中第一段的高度最高，第二段的高度次之，第三段的高度最低，其中H為高度較低的第二段的高度或直徑，h為高度最低的第三段的高度或直徑，使用該容器結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生增強(qiáng)的受激布里淵散射信號(hào)。
【IPC分類】G02F1/35
【公開號(hào)】CN105242475
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510733466
【發(fā)明人】任芝, 焦鍵, 宋金建
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)（保定）
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日