用于单频激光相位调制展宽的白噪声发生技术研究文献综述
1.背景
光纤激光器以其光束质量好、转换效率高、结构紧凑等优点，广泛应用于工业加工、空间探测等领域[1-2]。当前研究人员关注的重点是提高输出功率、光光转换效率和光束质量，对光纤激光系统光谱特性的研究相对较少。随着光纤激光系统输出功率的提高，非线性效应的影响越来越大，光纤激光在时域和频域上都会出现一定的不稳定性[3-4]。一方面，在光纤激光系统中，光谱特性和时域特性是系统中非线性效应及破坏效应的直观表征；另一方面，光纤激光的时域和光谱特性会对工作在高功率下的光纤器件产生影响，在某些情况下，光纤激光器输出光谱可能会超过器件(光纤光栅，隔离器，合束器等)的工作带宽，光纤激光中脉冲功率可能超过器件的承受功率，这不仅限制了光纤器件的选择，也会对整个光纤激光系统的稳定性产生影响。
由于具有结构紧凑、噪声低、光束质量好、相干性好等优势[5-6]，高功率窄线宽光纤激光器在引力波探测[7-8]、原子物理[9]、频率转换[10]以及光束合成[11]等领域有着十分重要的应用价值。引力波探测方面，目前高功率窄线宽光纤激光器已经被视为第三代引力波探测的理想光源。
在单频连续或准连续全光纤激光器中，相比其它非线性效应，SBS效应的阈值最低，从而导致SBS效应成为限制单频窄线宽光纤激光器功率提升的主要因素。与传统激光器相比，高功率光纤激光器具有转换效率高、光束质量好、增益谱宽、散热方便及结构紧凑等优势。但受限于非线性效应、光损伤和热集聚等问题，单纤激光功率很难提升至数十kW以上。为实现更高功率输出同时保持良好的光束质量，相干合成和光谱合成被广泛应用。
2.原理
2.1 激光器中的SBS效应
激光器的原理是利用受激辐射使得光在某些受激发的物质中放大或振荡发射。光纤激光器是釆用掺杂稀土离子的光纤或者光纤自身具有的非线性效应作为其增益介质，在泵浦激光的作用下光纤纤芯内形成高功率密度，引起光纤内掺杂离子能级的粒子数反转，然后在谐振腔内来回振荡形成激光输出。光纤激光器相比于传统固体激光具有光束质量好、转化效率高、结构紧凑及稳定性高等优点[12]。其中受激布里渊散射(SBS)是光纤中一种非常重要的非线性效应，它是介质内由强激光的电致伸缩作用产生强感应声波场对入射光的非线性散射，由于其阈值较低，在光纤中极易产生，造成光纤系统中作为信号载体的入射光的能量损耗，并且其后向散射光有可能对光源造成损害，从而限制进入光纤功率及系统的传输距离。对于单频光纤激光器来说，SBS效应的阈值低，限制了窄线宽光纤激光器功率提升，因此如何有效抑制SBS效应以提高窄线宽光纤激光器的功率成为近年来相关领域的研究热点。
在光纤激光放大器中，由于传输功率高，纤芯截面积小，相互作用距离长，易导致各种非线性效应很容易产生，包括受激拉曼散射，自相位调制以及受激布里渊散射等等[6-7]。非线性效应已成为限制窄线宽光纤激光功率提升的影响因素，其中对于单频窄线宽光纤激光器来说，相比于其它非线性效应，SBS效应的阈值最低，限制了窄线宽光纤激光器功率提升，已成为功率提升的主要考虑因素[13]。下文将简要研究在光纤中常出现的几种非线性效应，并相应提出其抑制方法[14]，同时重点从SBS的产生机理出发，分析SBS效应，并详细讨论几种抑制方法。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
