[发明专利]一种同时检测激光在水中传输发生受激布里渊散射和拉曼散射阈值的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同时检测受激布里渊散射和受激拉曼阈值的装置及方法。

背景技术

光学受激布里渊散射和受激拉曼散射应用于多个方面，例如研究受激激光散射介质的特性，用于产生光信号放大等，但是因为它们的共生关系，受激布里渊散射的产生往往伴随着受激拉曼散射。目前，对于受激布里渊散射和受激拉曼散射的研究，是以牺牲另一种受激散射为代价。这种方法不能同时检测受激布里渊散射和受激拉曼散射，只是分开单一的研究，检测数据并不同步，导致数据误差，容易造成错误判断。

发明内容

为了克服不能同时研究受激布里渊散射和受激拉曼散射现状的不足，本发明提供了一种能实现同时检测受激布里渊散射和受激拉曼散射的实验装置和方法，该方法不仅能单独检测受激布里渊散射和受激拉曼散射，而且还可以对它们进行同步检测，对研究受激布里渊散射和受激拉曼散射的关系有很大的帮助。

本发明解决其技术问题的方案是：种子注入式激光器(1)发出波长为532nm的激光经过二分之一波片(2)，在偏振耦合镜(3)处分成两路，第一路激光被偏振耦合镜(3)反射，后由功率计(4)接收；第二路激光透过偏振耦合镜(3)，经过四分之一波片(5)，在装有水的水槽(6)中传输后，激光经532nm全反镜(7)处再次分为两路，一路波长为532nm的激光被反射，并由功率计(8)接收；另一路透过532nm全反镜(7)经过滤光片(9)后由newport功率计(10)接收。其中激光器处于窄带模式的工作状态，激光在装有水的水槽(6)传输时，激光能量达到一定程度，会产生后向的受激布里渊散射(绿光)，受激布里渊散射只是入射激光能量的一部分，大部分的激光扔保持向前传输，若向前传播的激光能量足够强就会激发前向的受激拉曼散射(红光)。功率计(8)接收的532nm激光的能量和水中受激布里渊散射有关，newport功率计(10)是探测微弱光信号专用的功率计。接收的激光(红光)主要和水中受激拉曼散射有关。

本新型装置和方法的有益效果是，可以通过公式

γ=-1lln(I2′/I1′I2/I1×4n1n2(n1+n2)2)---(1)]]>

得出当前条件下激光在水槽中传播的衰减系数γ，其中I₂′，I₁′为激光在装有水的水槽传输时功率计(8)和功率计(4)的读数；I₂，I₁为激光在没有水的水槽中传输时功率计(8)和功率计(4)的读数；n₁＝1.5为玻璃的折射率，n₂＝1.33为水的折射率，l为水槽长度。