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《多线激光抽运受激布里渊散射的理论研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要受激布里渊散射(SBS)具有自抽运、实时地产生相位共扼波、比较理想地修正波前畸变等特点，目前己较广泛地应用于成像畸变修正、激光光束质量改善、激光脉冲压缩、激光束并束等领域。很多高功率、大能量的激光器输出带宽往往大于介质的布里渊线宽，属于宽带激光抽运SBS范畴，但是，目前人们对宽带SBS的理论研究较少，对SBS的物理机制还不清楚。本文对宽带多线激光抽运的SBS理论进行了研究，得到了多线激光抽运下的一些规律，探讨了宽带多线抽运的SBS规律和物理过程，并与其他人的实验结果符合较好。首先从声波波动方程、连续性方程，麦克斯韦方程组出发，建
2、立窄带激光抽运的一维SBS祸合波方程。从量子和经典理论角度分析了布里渊线宽的产生机制。布里渊线宽是衡量抽运光源是否属于宽带的依据。根据上面的讨论，建立了宽带抽运SBS的祸合波方程，说明了求解连续宽带激光抽运SBS藕合波方程的困难并建立多线抽运SBS的祸合波方程.其中，从物理上较详细的讨论了宽带抽运SBS与窄带抽运SBS的区别。由得到的稳态双线SBS祸合波方程，理论上证明了两条谱线属于不同空间模式时，它们之间近似无祸合;相同模式下它们才有可能有较强的相互作用。对包含时间二阶微分项的瞬态多线SBS祸合波方程进行傅里叶变换，离散化，在时间上采用隐格式空间上采甩向后差分
3、的方法，建立了祸合波方程的差分格式，并编写出数值模拟计算程序。得到不同谱线间距下SBS的一些规律。并在数学上证明了这种简单的方法在通用的近似下与传统的采用Navier-Stokes方程导出的结果一致。对于多线SBS可采用上述方法进行研究，能得到较好的结果。对连续宽带抽运的SBS，提出了一种简单的、新的用来估算相干长度(即抽运带宽)对SBS影响的方法。关键词受激布里渊散射;宽带;SBS反射率哈尔滨工业人学工学硕士学位论文AbstractStimulatedBrillouinscattering(SBS)hasbeenappliedtomanyfieldssucha
4、simagingaberrationrevising,improvingbeamquality,laserpulsecompressionandlaserbeamcombination,forithasthecharacteristicsofself-pumping,producingphaseconjugationwavesynchronously,compensatingwavefrontaberration.TheoutputbandwidthofhighpowerorhighenergylasersisalwayswiderthantheBrilloui
5、nlinewidthofthemedium,anditbelongstothefieldofbroadbandSBS.However,thetheoryonbroadbandSBShasseldombeenstudieduptonow,soitsphysicalmechanismisnotclear.Inthisdissertation,thetheoryonbroadbandSBSpumpedbymultilinelaserisstudied,andrulesofitareachieved.ThecharacteristicofbroadbandSBSandi
6、tsphysicalprocessareinvestigated,theresultsisingoodagreementwithreportedexperimentalresults.First,basedontheacousticwaveequation,itscontinuityequationandtheMaxwellfieldequations,theonedimensioncoupledwaveequationsofSBSpumpedbynarrowbandlaserisestablished.Intheviewofclassicaltheoryand
7、quantumtheory,thegenerationmechanismofBrillouinlinewidthisanalyzed,whichdecidesthatwhetherthelaserbelongstobroadbandpump.Accordingtothediscussabove,webuiltupthe,coupledwaveequationsofbroadbandSBSandshowedthatitisdificulttosolvethissetofequations,thenwebuiltupthecoupledwaveequationsof
8、SBSpumpedbym
