利用連續(xù)激光器泵浦放大布里淵散射信號(hào)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用連續(xù)激光器泵浦放大布里淵散射信號(hào)的方法，脈沖激光器產(chǎn)生激光依次經(jīng)過偏振耦合鏡、合束器和四分之一玻片后，再經(jīng)過凹透鏡和凸透鏡組成的聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射池的散射介質(zhì)中，并且在焦點(diǎn)出發(fā)生受激布里淵散射，散射信號(hào)沿背向180o返回；連續(xù)激光器產(chǎn)生的連續(xù)激光經(jīng)過起偏器調(diào)整偏振態(tài)，經(jīng)反射鏡至合束器和脈沖激光合成一束激光，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射介質(zhì)對(duì)脈沖激光產(chǎn)生的受激布里淵回波信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，放大后的散射信號(hào)經(jīng)偏振耦合鏡反射，并被探測器接收。本發(fā)明的方法由于連續(xù)激光不受脈沖寬度的影響，因此可以持續(xù)放大，具有更大的放大距離。另外，在連續(xù)激光器后加起偏器，可以控制連續(xù)激光器偏振態(tài)。
【專利說明】利用連續(xù)激光器泵浦放大布里淵散射信號(hào)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種泵浦放大信號(hào)探測技術(shù)，特別涉及利用連續(xù)激光器進(jìn)行泵浦放大受激布里淵散射信號(hào)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]激光雷達(dá)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋探測，受激布里淵散射技術(shù)也被應(yīng)用于海洋環(huán)境參數(shù)和水體參數(shù)的測量。然而由于激光在水中的衰減，使得受激布里淵散射回波信號(hào)強(qiáng)度大大減弱，導(dǎo)致探測深度受到限制。針對(duì)這個(gè)問題，激光泵浦放大技術(shù)被應(yīng)用于增強(qiáng)受激布里淵散射回波信號(hào)。之前人們提出雙池布里淵放大系統(tǒng)對(duì)布里淵信號(hào)進(jìn)行放大，雙池布里淵放大系統(tǒng)使用兩個(gè)散射池，在一個(gè)池中產(chǎn)生受激布里淵散射信號(hào)光，在另一個(gè)池中進(jìn)行放大，以達(dá)到增強(qiáng)受激布里淵散射信號(hào)光的目的。但是這種系統(tǒng)不適于實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)樽匀画h(huán)境中探測海洋不可能有雙池結(jié)構(gòu)。為了對(duì)受激布里淵信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，其中的一種方法是用與激發(fā)源激光器具有相同波長、相同頻率的脈沖激光作為泵浦光，對(duì)受激布里淵回波信號(hào)進(jìn)行放大。這需要對(duì)泵浦激光進(jìn)行延時(shí)控制，以使前后激光有一定時(shí)差。保證前一路激光產(chǎn)生受激布里淵散射信號(hào)，散射信號(hào)回傳過程中被另一路激光放大。在激光雷達(dá)系統(tǒng)中，為了保證雷達(dá)的時(shí)間及空間分辨率，用于激發(fā)受激布里淵散射的激光脈寬要盡可能的窄，這樣有效放大距離就非常有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是，利用連續(xù)激光器產(chǎn)生的激光與脈沖源激光具有相同的波長的特點(diǎn)，使連續(xù)激光對(duì)受激布里淵散射信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，形成作用距離長，無需延時(shí)控制布里淵散射信號(hào)。
[0004]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。利用連續(xù)激光器泵浦放大布里淵散射信號(hào)的方法，包括一臺(tái)脈沖激光器和一臺(tái)連續(xù)激光器，其特征在于，所述脈沖激光器至散射池間依次設(shè)置有偏振耦合鏡、合束器、四分之一玻片、凹透鏡和凸透鏡；所述連續(xù)激光器至合束器間依次設(shè)置有起偏器和反射鏡；偏振耦合鏡的一側(cè)設(shè)置有探測器；
所述脈沖激光器產(chǎn)生激光依次經(jīng)過偏振耦合鏡、合束器、四分之一玻片后再經(jīng)過凹透鏡和凸透鏡組成的聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射池的散射介質(zhì)中，并且在焦點(diǎn)出發(fā)生受激布里淵散射，散射信號(hào)沿背向180°返回；
所述連續(xù)激光器產(chǎn)生的連續(xù)激光經(jīng)過起偏器調(diào)整偏振態(tài)，經(jīng)反射鏡至合束器和脈沖激光合成一束激光，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射介質(zhì)對(duì)脈沖激光產(chǎn)生的受激布里淵回波信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，放大后的散射信號(hào)經(jīng)偏振耦合鏡反射，并被探測器接收。
[0005]本發(fā)明中脈沖激光器用于產(chǎn)生受激布里淵散射信號(hào)，因?yàn)槊}沖激光具有更高的峰值，更容易產(chǎn)生受激布里淵散射。用連續(xù)激光器產(chǎn)生連續(xù)激光作為泵浦放大光，連續(xù)激光和脈沖激光具有相同波長，受激布里淵散射信號(hào)光就可以提取連續(xù)激光能量，從而起到泵浦放大的作用。
[0006]本發(fā)明的方法由于連續(xù)激光不受脈沖寬度的影響，因此可以持續(xù)放大，具有更大的放大距離。另外，要實(shí)現(xiàn)對(duì)受激布里淵散射信號(hào)的泵浦放大，就要使得連續(xù)光與信號(hào)光具有相同的偏振態(tài)，在連續(xù)激光器后加起偏器，可以控制連續(xù)激光器偏振態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的實(shí)施裝置圖。
[0008]圖中:1.脈沖激光器，2.偏振親合鏡，3.合束器，4.四分之一玻片，5.凹透鏡，6.凸透鏡，7.散射池，8.連續(xù)激光器，9.起偏器，10.反射鏡，11.探測器。

【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一說明。參見圖1，利用連續(xù)激光器泵浦放大布里淵散射信號(hào)的方法，包括一臺(tái)脈沖激光器I和一臺(tái)連續(xù)激光器8，所述脈沖激光器I至散射池7間依次設(shè)置有偏振耦合鏡2，合束器3，四分之一玻片4，凹透鏡5和凸透鏡6 ;所述連續(xù)激光器AS至合束器3間依次設(shè)置有起偏器9，反射鏡10 ;所述偏振耦合鏡2的一側(cè)設(shè)置有探測器11 ;所述脈沖激光器I產(chǎn)生激光依次經(jīng)過偏振耦合鏡2、合束器3、四分之一玻片4后再經(jīng)過凹透鏡5和凸透鏡6組成的聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射池7的散射介質(zhì)中，并且在焦點(diǎn)出發(fā)生受激布里淵散射，散射信號(hào)沿背向180°返回；所述連續(xù)激光器8產(chǎn)生的連續(xù)激光經(jīng)過起偏器9調(diào)整偏振態(tài)，經(jīng)反射鏡10至合束器3和脈沖激光合成一束激光，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射介質(zhì)對(duì)脈沖激光產(chǎn)生的受激布里淵回波信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，放大后的散射信號(hào)經(jīng)偏振耦合鏡2反射，并被探測器11接收。
[0010]本發(fā)明使用兩臺(tái)激光器，一臺(tái)脈沖激光器I用于激發(fā)受激布里淵散射信號(hào)，另一臺(tái)連續(xù)激光器8用于對(duì)受激布里淵回波信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，增強(qiáng)布里淵信號(hào)。脈沖激光器I具有更高能量峰值，用于產(chǎn)生受激布里淵散射信號(hào)。使用連續(xù)激光器8可以對(duì)產(chǎn)生的受激布里淵散射信號(hào)持續(xù)放大，且作用距離長，加強(qiáng)放大效果。脈沖脈沖激光器I和連續(xù)激光器8輸出波長相同，且連續(xù)激光器輸出光的偏振態(tài)與脈沖激光激發(fā)的受激布里淵散射信號(hào)偏振態(tài)一致。
[0011]這種由連續(xù)激光器8實(shí)現(xiàn)泵浦放大的方法，可以減少脈沖激光泵浦放大時(shí)所需要的延時(shí)控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)受激布里淵散射信號(hào)的持續(xù)放大，結(jié)構(gòu)更加簡單。
【權(quán)利要求】
1.利用連續(xù)激光器泵浦放大布里淵散射信號(hào)的方法，包括一臺(tái)脈沖激光器和一臺(tái)連續(xù)激光器，其特征在于，所述脈沖激光器至散射池間依次設(shè)置有偏振耦合鏡、合束器、四分之一玻片、凹透鏡和凸透鏡；所述連續(xù)激光器至合束器間依次設(shè)置有起偏器和反射鏡；偏振耦合鏡的一側(cè)設(shè)置有探測器； 所述脈沖激光器產(chǎn)生激光依次經(jīng)過偏振耦合鏡、合束器、四分之一玻片后再經(jīng)過凹透鏡和凸透鏡組成的聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射池的散射介質(zhì)中，并且在焦點(diǎn)出發(fā)生受激布里淵散射，散射信號(hào)沿背向180°返回； 所述連續(xù)激光器產(chǎn)生的連續(xù)激光經(jīng)過起偏器調(diào)整偏振態(tài)，經(jīng)反射鏡至合束器和脈沖激光合成一束激光，經(jīng)過聚焦系統(tǒng)進(jìn)入散射介質(zhì)對(duì)脈沖激光產(chǎn)生的受激布里淵回波信號(hào)進(jìn)行泵浦放大，放大后的散射信號(hào)經(jīng)偏振耦合鏡反射，并被探測器接收。
【文檔編號(hào)】H01S3/30GK104518422SQ201510004589
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】史久林, 何興道, 朱開興, 劉娟, 李淑靜, 陳學(xué)崗 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)