[发明专利]基于反射光波形测量非聚焦泵浦的受激布里渊散射阈值的装置及阈值测量方法

权利要求书

1.基于反射光波形测量非聚焦泵浦的受激布里渊散射阈值的装置，其特征在于，它包括激光源（1）、激光缩束装置（2）、第一楔形镜（3）、SBS介质池（4）、泵浦光参数测量装置（5）和反射光参数测量装置（6）；

激光源（1）发出激光脉冲Pump入射至激光缩束装置（2），经激光缩束装置（2）缩小光束口径后入射至第一楔形镜（3），经第一楔形镜（3）取样后射出，第一楔形镜（3）取样后的反射光入射至泵浦光参数测量装置（5），第一楔形镜（3）取样后的透射光入射至SBS介质池（4）中，经SBS介质池（4）反射的反射光入射至第一楔形镜（3），经第一楔形镜（3）取样后入射至反射光参数测量装置（6）。

2.根据权利要求1所述基于反射光波形测量非聚焦泵浦的受激布里渊散射阈值的装置，其特征在于，所述泵浦光参数测量装置（5）包括第一聚焦透镜（5-1）、第二聚焦透镜（5-2）、第一能量卡计（5-3）和第一PIN管（5-4）；

第一楔形镜（3）取样后的激光脉冲Pump中经第一楔形镜（3）第一个面反射的反射光入射至第一聚焦透镜（5-1），经第一聚焦透镜（5-1）的会聚后入射至第一能量卡计（5-3），第一楔形镜（3）取样后的激光脉冲Pump中经第一楔形镜（3）第二个面反射的反射光入射至第二聚焦透镜（5-2），经第二聚焦透镜（5-2）的会聚后入射至第一PIN管（5-4）。

3.根据权利要求1所述基于反射光波形测量非聚焦泵浦的受激布里渊散射阈值的装置，其特征在于，所述SBS介质池（4）中装满重氟碳化合物FC-40。

4.根据权利要求1所述基于反射光波形测量非聚焦泵浦的受激布里渊散射阈值的装置，其特征在于，所述反射光参数测量装置（6）包括第二楔形镜（6-1）、第三聚焦透镜（6-2）、第二能量卡计（6-3）、第四聚焦透镜（6-4）和第二PIN管（6-5）；

第一楔形镜（3）取样后的Stokes光入射至第二楔形镜（6-1），经过第二楔形镜（6-1）的反射光入射至第四聚焦透镜（6-4），经第四聚焦透镜（6-4）会聚后入射至第二PIN管（6-5），经过第二楔形镜（6-1）的透射光入射至第三聚焦透镜（6-2），经第三聚焦透镜（6-2）会聚后入射至第二能量卡计（6-3）。

5.基于权利要求1所述基于反射光波形测量非聚焦泵浦的受激布里渊散射阈值的装置的阈值测量方法，其特征在于，

设SBS介质池（4）的长度为L，SBS介质池（4）为空心圆柱形容器，空心圆柱形容器内充满SBS介质，两端分别由窗镜A和B密封，超高斯型激光脉冲Pump从SBS介质池（4）窗镜A侧入射，所述激光脉冲Pump半宽对应的空间长度为t_p·c/2n，其中t_p为激光脉冲Pump的泵浦脉宽，c为光速，n为SBS介质池（4）中SBS介质的介质折射率，且存在关系式L>t_p·c/2n；

入射至SBS介质池（4）中SBS介质的激光脉冲Pump，其前沿产生的Stokes光被后续部分放大，放大的最大相互作用长度为t_p·c/2n；

设Stokes光获得最大增益时激光脉冲Pump的前沿在SBS介质池中的位置为点C，则点C到窗镜A的距离为t_p·c/2n；

如果入射到SBS介质中的激光脉冲Pump的强度低于SBS阈值，C、B两点间的介质中产生的Stokes光被激光脉冲Pump放大后强度均相同，并且相互叠加形成一个脉冲包络，此时输出的波形设为波形①；

如果入射到SBS介质中的激光脉冲Pump的强度高于SBS阈值，则C点产生的Stokes光首先获得最大增益，抽取一部分激光脉冲Pump能量，然后C、B两点间的介质各点散射光的有效增益依次递减，反射光的脉冲波形中出现一个尖峰，并伴有一个拖尾，此时输出的波形设为波形②；

逐渐增加入射到SBS介质池中的激光脉冲Pump的强度，并同时监测反射光参数测量装置（6）中第二PIN管（6-5）记录的波形，波形中开始出现波形②时的激光脉冲Pump的强度即为SBS阈值。