交叉受激散射增強(qiáng)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及受激散射，尤其涉及一種提高受激布里淵或者受激拉曼散射光強(qiáng)的裝置，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]受激布里淵和受激拉曼散射屬于非線性散射當(dāng)中非常重要的散射現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于受激布里淵和受激拉曼散射的研究已經(jīng)很多，其中都需要借助特定的裝置和光路設(shè)計才能實(shí)現(xiàn)受激布里淵和受激拉曼散射的發(fā)生與觀察，現(xiàn)有技術(shù)的受激布里淵和受激拉曼散射裝置在光路的設(shè)計上一般分為兩種，一種是信號光與激勵光同光路，另外一種是激勵光與栗浦光存在交叉角度，針對這兩種形式的受激布里淵和受激拉曼散射，對于第一種情況來說，如果是在液體或氣體介質(zhì)中進(jìn)行受激布里淵和受激拉曼散射，則需要專門放置受激布里淵和受激拉曼散射介質(zhì)的容器，在外部進(jìn)行光路設(shè)計，使得信號光和激勵光在介質(zhì)當(dāng)中同光路傳播，或者只是在介質(zhì)中打入激勵光，利用自發(fā)的布里淵散射光作為信號光，而對于光纖介質(zhì)來說，由于光在光纖內(nèi)的傳輸都是嚴(yán)格限制在光纖內(nèi)部的，所以光路必定是同光路的，對于同光路的受激布里淵和受激拉曼散射來說，相應(yīng)的容器一般為透明的圓筒形或規(guī)則的矩形或正方形，在進(jìn)行受激布里淵和受激拉曼散射實(shí)驗(yàn)的時候只需要在同一光路順序入射產(chǎn)生信號光的激光和用于放大的激光即可，對于信號光和激勵光存在夾角的受激布里淵和受激拉曼散射來說，則相應(yīng)的容器需要特定化設(shè)計，例如為了最小化的光反射損失，需要保持信號光與激勵光的交叉角度為90度，但是，無論對于哪種情況來說，激勵光都是一次通過受激布里淵和受激拉曼散射介質(zhì)，實(shí)際上，當(dāng)激勵光一次通過介質(zhì)之后，其能量被轉(zhuǎn)化到信號光的部分只是很少一部分，大部分激勵光在通過之后就浪費(fèi)掉了，這樣的結(jié)果就是使得受激布里淵的信號光不能得到很大的增強(qiáng)，并且還造成了能源的極大浪費(fèi)。
[0003]本發(fā)明就是針對上述問題提出來的，以解決現(xiàn)有技術(shù)中受激布里淵和受激拉曼散射光強(qiáng)小，激勵光浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種交叉受激散射增強(qiáng)裝置，該裝置包括:激勵光光源(I)，整形透鏡(2)，受激散射介質(zhì)(5)，第一全反射鏡(6)，信號光光源(8)，第二全反射鏡(7)和/或二向色鏡(3)，其特征在于:它們的設(shè)置關(guān)系為:激勵光光源(I)，整形透鏡(2)，受激布里淵散射介質(zhì)(5)和第一全反射鏡(6)沿光路順序依次設(shè)置，信號光光源(8)發(fā)出的信號光進(jìn)入受激散射介質(zhì)(5)，在受激散射介質(zhì)(5)中與激勵光以非零角度相交，從受激布里淵散射介質(zhì)(5)透射的激勵光被第一全反射鏡(6)反射到第二全反射鏡(7)和/或二向色鏡(3)上，然后被第二全反射鏡(7)和/或二向色鏡(3)以與信號光同光路同方向或反方向的形式反射到受激散射介質(zhì)(5)內(nèi)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述的受激散射為受激拉曼散射。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述的受激散射為受激布里淵散射。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供了一種利用上述增強(qiáng)受激散射的方法，第一全反射鏡(6)與第二全反射鏡(7)和/或二向色鏡(3)將剩余的激勵光以與信號光同光路同方向或反方向的形式反射到受激散射介質(zhì)(5)內(nèi)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述方法中的的受激散射為受激拉曼散射。
[0009 ]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述方法中的受激散射為受激布里淵散射。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述方法中，第一全反射鏡(6)與第二全反射鏡(7)以及二向色鏡(3)將剩余的激勵光以與信號光同光路同方向或反方向的形式反射到受激散射介質(zhì)(5)內(nèi)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述方法中，第一全反射鏡(6)與第二全反射鏡(7)將剩余的激勵光以與信號光同光路反方向的形式反射到受激散射介質(zhì)(5)內(nèi)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述方法中，第一全反射鏡(6)與二向色鏡(3)將剩余的激勵光以與信號光同光路反方向的形式反射到受激散射介質(zhì)(5)內(nèi)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，所述方法中，還包括使用探測器和/或半透半反鏡來探測受激散射光。
【附圖說明】
[0014]附圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的受激布里淵散射增強(qiáng)裝置的示意圖；
[0015]附圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的受激拉曼散射增強(qiáng)裝置的示意圖；
[0016]附圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的受激布里淵散射增強(qiáng)裝置的示意圖；
[0017]附圖4是本發(fā)明的實(shí)施例四的受激拉曼散射增強(qiáng)裝置的示意圖。
[0018]在上述的附圖中，I表示激勵光光源，2整形透鏡，3表示二向色鏡，5表示受激布里淵和受激拉曼散射介質(zhì)，6-7表不全反射鏡，9表不半透半反鏡，10表不探測器，8表不信號光光源。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在進(jìn)行本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)解說之前，我們先明確一下受激布里淵散射和受激拉曼散射的發(fā)生方向，受激布里淵散射屬于后向散射，而受激拉曼散射則是前向散射。
[0020]在說明了它們發(fā)生方向的情況下，下面將在結(jié)合附圖1的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例一，在該實(shí)施例中，其中信號光與激勵光在受激布里淵散射介質(zhì)5內(nèi)部以非零角度相交，該裝置包括:激勵光光源I，整形透鏡2，二向色鏡3，受激布里淵散射介質(zhì)5，全反射鏡6-7，探測器10，信號光光源8，半透反射鏡9，它們的設(shè)置關(guān)系為:激勵光光源I，整形透鏡2，受激布里淵散射介質(zhì)5和全反射鏡6沿光路順序依次設(shè)置，信號光光源8發(fā)出的信號光順次經(jīng)過半透半反鏡9和二向色鏡3進(jìn)入受激布里淵散射介質(zhì)5，在受激布里淵散射介質(zhì)中與激勵光以非零角度相交，從受激布里淵散射介質(zhì)5透射的激勵光被全反射鏡6反射到全反射鏡7上，然后被全反射鏡7反射到二向色鏡3上，二向色鏡3對于信號光透射而對于激勵光反射，入射到二向色鏡3上的激勵光被二向色鏡3以與信號光同光路的形式反射到受激布里淵散射介質(zhì)5內(nèi)，而后向的受激布里淵散射光穿過二向色鏡3入射到半透半反鏡9上，由半透半反鏡9反射到探測器10上。
[0021]下面結(jié)合附圖2來說本發(fā)明的實(shí)施例二，在該實(shí)施例中，信號光與激勵光在受激拉曼散射介質(zhì)5中以非零角度相交，該裝置包括:激勵光光源1，整形透鏡2，二向色鏡3，受激拉曼散射介質(zhì)5，全反射鏡6-7，探測器10，信號光光源8，它們的設(shè)置關(guān)系為:激勵光光源I，整形透鏡2，受激拉曼散射介質(zhì)5和全反射鏡6沿光路順序依次設(shè)置，信號光光源8發(fā)出的信號光順次經(jīng)過二向色鏡3進(jìn)入受激拉曼散射介質(zhì)5，在受激拉曼散射介質(zhì)中與激勵光以非零角度相交，從受激拉曼散射介質(zhì)5透射的激勵光被全反射鏡6反射到全反射鏡7上，然后被全反射鏡7反射到二向色鏡3上，二向色鏡3對于信號光透射而對于激勵光反射，入射到二向色鏡3上的激勵光被二向色鏡3以