關(guān)于提前光闌的脈動訊息新型泵浦相體扼制工效研討

　　實驗裝置和結(jié)果本文采用的實驗裝置中的激光器1、2分別是兩立的Ar+激光器，P1、P2是兩個半波片，保證入射到晶體上的光是e光入射；AO為聲光調(diào)制器，使得透射光為脈沖調(diào)制光，重復(fù)頻率為80Hz，脈沖寬度為30ns；PC為畸變介質(zhì)，用以檢測預(yù)置光柵自泵浦相位晶體反射光的相位共軛特性；光折變晶體為556mm的CuKNSBN實驗時，先打開激光器2使預(yù)置光3在晶體內(nèi)形成穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)，然后，關(guān)掉激光器2，同時打開激光器1，使經(jīng)過AO的調(diào)制信號光5沿著與光3相同的入射參數(shù)（位置、方向）入射到晶體中，觀察晶體對光5的反射特性實驗證明，當單獨利用平均功率為0.96mW的調(diào)制光5進行實驗時，大約需經(jīng)30min才能建立起穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)，而當采用了功率為2.38mW的連續(xù)預(yù)置光3建立預(yù)置光柵后，再用調(diào)制光5進行實驗，約經(jīng)過7min即已達到穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)，其反射光6沿著入射光5的光路返回。

　　波前畸變修正特性為驗證預(yù)置光柵自泵浦相位共軛光的相位共軛特性，實驗中分別拍攝了7分鐘時的入射光l、畸變信號光5和經(jīng)過畸變介質(zhì)PC的反射光6的光斑如（a）（b）（c）?？梢钥闯觯瓷涔?與入射光l的光斑基本相同，說明此時光折變晶體的反射光是入射光的自泵浦相位共軛光，具有修正波前畸變的能力。

　　時域特性為確定預(yù)置光柵自泵浦相位共軛產(chǎn)生的相位共軛反射光的時域傳輸特性，實驗中拍攝了如所示的入射光脈沖信號（a）和相位共軛光脈沖信號（b）的時域波形照片由該圖照片可見，采用預(yù)置光柵技術(shù)的入射光和自泵浦相位共軛光具有相同的時域特性（重復(fù)頻率、脈寬），只是輸出光脈沖的幅值比入射光脈沖小這種時域傳輸特性信號光與自泵浦相位共軛光的時域特性與未采用預(yù)置光柵技術(shù)的自泵浦相位共軛特性相同。

　　反射特性給出了采用預(yù)置光柵的自泵浦相位共軛實測的反射特性曲線。（a）為預(yù)置光柵自泵浦相位共軛的光脈沖相位共軛反射率隨入射位置（x）的變化關(guān)系；（b）為預(yù)置光柵自泵浦相位共軛的光脈沖相位共軛反射率隨入射角度的變化關(guān)系可以看出，采用預(yù)置光柵的自泵浦相位共軛反射特性與以前研究的自泵浦相位共軛反射特性基本相同因預(yù)置光柵自泵浦相位共軛反射特性光自泵浦相位共軛特性研究此，為了得到的相位共軛反射率，應(yīng)仔細調(diào)整入射參數(shù)（入射角、入射位置）以及光斑半徑、光波長，使晶體中的自泵浦相位共軛工作狀態(tài)上述，實驗證實了預(yù)置光柵自泵浦相位共軛光具有畸變波前的修正能力，具有與信號光相同的時域特性（重復(fù)頻率和脈寬）和空域特性（空間波前），具有與以前研究的自泵浦相位共軛相同的反射特性（入射位置，入射角度）。

　　自泵浦相位共軛的物理機制及時間響應(yīng)特性相位共軛產(chǎn)生的物理過程為了研究預(yù)置光柵自泵浦相位共軛的物理過程，實驗中分別拍攝了所示的晶體中三個不同時刻的光路照片，其中（a）為預(yù)置光產(chǎn)生穩(wěn)定的自泵浦相位共軛光（建立穩(wěn)定的預(yù)置光柵）時的光路，（b）為關(guān)掉預(yù)置光、同時入射信號光l分鐘時的光路變化，（c）為入射信號光7分鐘時拍攝由不同時刻的光路可見，當關(guān)掉預(yù)置光，同時用脈沖調(diào)制信號光照射晶體時，由于其自泵浦相位共軛的光柵與預(yù)置光柵不相同，因光折變效應(yīng)將使預(yù)置光柵時的光路稍許散開（b），此時在入射信號光5的反向小范圍內(nèi)均有衍射光輸出；經(jīng)過很短的時間后，稍許散開的光路收攏為c所示的狹窄、穩(wěn)定的光通道<5>，而散開的衍射光則收攏為沿入射光5反向傳輸?shù)姆€(wěn)定相位共軛光，此時晶體內(nèi)的光通道和預(yù)置光柵時的光通道（a）差別不大這種光路（及相應(yīng)的光輸出）特性的變化說明，當關(guān)掉預(yù)置光，同時用脈沖調(diào)制信號光作用在晶體上時，預(yù)置光柵給脈沖信號光提供了一個光通道，雖然，這個光通道與脈沖信號光單獨作用時的光通道可能不同，但是當差別不大時，信號光只是在原有預(yù)置光柵光通道的基礎(chǔ)上，稍經(jīng)光扇、擦除寄生光柵的光折變過程，即可形成自身的自泵浦相位共軛狀態(tài)（光通道），大大縮短了脈沖調(diào)制信號光形成穩(wěn)態(tài)自泵浦相位共軛光的時間。

　　自泵浦相位共軛時間響應(yīng)特性的影響實驗中發(fā)現(xiàn)，預(yù)置光柵的強弱（與預(yù)置光強有關(guān)）對信號光建立穩(wěn)定自泵浦相位共軛的時間影響很大如，當平均功率為0.96mW的脈沖調(diào)制信號光單獨作用在光折變晶體上時，大約需經(jīng)30min才能達到穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)；當預(yù)置光光強很小（因此預(yù)置光柵很弱）時，預(yù)置光柵基本不起作用，此時，信號光要在晶體內(nèi)建立穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)的時間基本不變；隨著預(yù)置光強的增大（預(yù)置光柵增強），可以看出，在預(yù)置光柵的基礎(chǔ)上，信號光在晶體內(nèi)建立穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)的時間減少；當預(yù)置光強達到一定值（相應(yīng)于預(yù)置光柵）之后，隨著預(yù)置光強的增大，信號光在預(yù)置光柵的基礎(chǔ)上建立起穩(wěn)定的自泵浦相位共軛狀態(tài)的時間相應(yīng)地變長因此，為了使自泵浦相位共軛的響應(yīng)時間最短，應(yīng)盡量保證預(yù)置光柵為狀態(tài)預(yù)置光強對自泵浦相位共軛響應(yīng)時間的影響。

　　結(jié)論本文提出了一種預(yù)置光柵技術(shù)，并實驗研究了采用預(yù)置光柵技術(shù)的自泵浦相位共軛特性及物理機制由于預(yù)置光柵技術(shù)可以極大地縮短低重復(fù)頻率、窄脈沖信號光的自泵浦相位共軛響應(yīng)時間，且不影響其相位共軛特性，特別是預(yù)置光柵過程可以在信號光工作之前進行，不影響其正常的工作，因此，對于自泵浦相位共軛在相位共軛激光器、自適應(yīng)光學(xué)、光通信等領(lǐng)域中的應(yīng)用，有重要的實用價值。