一種階梯型受激布里淵散射容器及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種受激布里淵散射容器及利用該容器進行散射的方法，屬于光學技 術領域。
【背景技術】
[0002] 現有技術的受激布里淵散射裝置一般分為兩種，一種是信號光與栗浦光同光路， 另外一種是信號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，不會帶來光能量的損 失，但是其缺點也是明顯的，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 甚至是一個點上相交，所以導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，但是由于作用距離特別短，所以產生的受激布里淵散射信號通常都比較弱。為了 延長作用距離，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。增加相 交的次數可在長的容器內增加反射面，反射后再次相交。常用的受激布里淵散射容器如圖 1所示，其為圓柱形或者長方體，針對這種容器，如果想要實現較大的受激布里淵散射信號， 則需要縮小兩束光之間的夾角，同時增加交叉的次數，但是，為了實現上述兩點，需要不斷 延長容器的長度，因為無論是縮小交叉角度，還是增加相交的次數都需要較長的距離，這就 需要更長的容器來提供這個距離，延長容器的長度帶來的缺陷也是明顯的，就是距離雖然 延長了好多，但是實際的兩束光的作用長度增加有限，例如可能50cm容器長度的增加才換 來增加一次的相交，這樣，實際上受激布里淵散射光在容器內部傳播的距離也會增加，受激 散射光在這種介質內傳播同樣會面臨衰減，結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生的受激布里淵散射的增強被增加的傳播距離衰 減掉了，有時甚至衰減掉的更多，這樣做了以后不僅沒有獲得增強的受激布里淵散射，得到 受激布里淵散射信號反而更小，得不償失。
【發明內容】
[0003] 本發明就是針對上述問題提出來的，提供了一種受激布里淵散射容器及利用該容 器進行受激布里淵散射的方法，使用本發明的受激布里淵散射容器，通過平衡交叉次數或 交叉角度與容器的長度，可解決受激布里淵散射光強不能得到增強的問題，從而可獲得顯 著增強的受激布里淵散射光。
[0004] 為解決上述問題，根據本發明的一實施例，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，其中的階梯數至少包括兩個，當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分別為a和b，a和b之間的長 度為L1，那么容器的第一段和第二段的長度之和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，使用該容器結構能夠產生增強的受激布 里淵散射信號。
[0005] 根據本發明的一實施例，所述容器的截面為矩形或圓形。
[0006] 根據本發明的一實施例，
[0007] 根據本發明的一實施例，受激布里淵散射容器整個的長度L3滿足條件L3 2
[0008] 根據本發明的一實施例，提供了一種利用受激布里淵散射容器進行受激布里淵散 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是現有技術中的受激布里淵散射容器示意圖；
[0010] 附圖2是本發明中所使用受激布里淵散射容器的示意圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面將在結合附圖的基礎上詳細描述本發明的受激布里淵散射容器。附圖2示出 了本發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，其中的階梯數至少包括兩個，在圖2給出的實施例中，階 梯數即為2個。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系式：當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 分別為a和b，a和b之間的長度為L1，那么容器第一段和第二段的長度之和L2應當滿足
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，通過這樣設置容器的第一階梯相鄰兩段的長 度之和，可保證使用該容器結構能夠產生顯著增強的受激布里淵散射信號，因為這樣可以 在保證交叉角度小的情況在短距離內實現受激布里淵散射兩束光束的再一次相交（此時 未考慮第三段的存在），同時又不會破壞光束的傳播路徑。
[0013]
，這樣可以保證在最小的長度下實現 最優化的設計，也即可以以最短的長度獲得最大的受激布里淵散射信號。其中該長度L2不
因為若是小于這個長度，階梯處豎直容器壁會對光路的傳播造成 影響，其產生的影響首先會衰減栗浦光的光強，同時由于信號光與栗浦光是同光路傳播的， 所以必定進而影響到受激布里淵散射信號光的強度及傳播。
[0014] 進一步的，對于受激布里淵散射容器整個的長度（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實現第三 次相交（圖中未示出），從而可以最大化受激布里淵散射信號光的強度。
[0015] 以上只是針對該發明的具體說明，但是并不能理解為對本發明的限制。本領域技 術人員預知的變形均處于本發明的保護范圍內。
【主權項】
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，其中的階梯數至少包括兩個，當要求入射到 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 間的交點分別為a和b，a和b之間的長度為L1，那么容器的第一段和第二段的長度之和L2 應當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， 使用該容器結構能夠產生增強的受激布里淵散射信號。2. 如權利要求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. 如權利要求1所述的受激布里淵散射容器，其特征在于：4. 如權利要求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 的長度L3滿足條件5. -種利用權利要求1-4中任一受激布里淵散射容器進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，其中的階梯數至少包括兩個，當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分別為a和b，a和b之間的長度為L1，那么容器的第一段和第二段的長度之和L2應當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，使用該容器結構能夠產生增強的受激布里淵散射信號。
【IPC分類】G02F1/35
【公開號】CN105242475
【申請號】CN201510733466
【發明人】任芝, 焦鍵, 宋金建
【申請人】華北電力大學（保定）
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月26日