本發(fā)明涉及光學(xué)與激光光電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制方法和一種基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制裝置。

背景技術(shù)：

光纖激光器因其效率高、閾值低、光束質(zhì)量高、緊湊小巧和性價(jià)比高等眾多的優(yōu)良特點(diǎn)受到普遍關(guān)注，并得到了長足發(fā)展。近年來，高峰值功率脈沖光纖放大器在軍事、醫(yī)療和工業(yè)加工等領(lǐng)域也展示出廣闊的應(yīng)用前景。隨著光纖激光器或高峰值功率脈沖光纖放大器所輸出的光脈沖的不斷放大，增益飽和效應(yīng)會越加顯著，光脈沖波形會出現(xiàn)陡峭的前沿，即前沿尖峰。

由于前沿尖峰或其他的脈沖尖峰具有較高的峰值功率，因此容易引起各種非線性效應(yīng)，從而鉗制了光脈沖的進(jìn)一步放大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何抑制或?yàn)V除激光脈沖中的脈沖尖峰。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制方法。該方法包括：

S1、將激光脈沖耦合進(jìn)拉曼介質(zhì)，使所述激光脈沖中的脈沖尖峰發(fā)生受激拉曼散射；

S2、對所述拉曼介質(zhì)輸出的激光脈沖進(jìn)行濾波，將發(fā)生受激拉曼散射的脈沖尖峰濾除。

進(jìn)一步地，所述拉曼介質(zhì)根據(jù)受激拉曼散射閾值選??；所述受激拉曼散射閾值由所述激光脈沖中主光脈沖和脈沖尖峰的光強(qiáng)確定。

優(yōu)選地，所述拉曼介質(zhì)為光纖。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提出了一種基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制裝置。該裝置包括：

拉曼介質(zhì)，用于使激光脈沖中的脈沖尖峰發(fā)生受激拉曼散射；

光濾波器，連接至所述拉曼介質(zhì)，用于將拉曼介質(zhì)輸出的激光脈沖中的脈沖尖峰濾除。

優(yōu)選地，所述拉曼介質(zhì)為光纖。

本發(fā)明使激光脈沖中的脈沖尖峰發(fā)生受激拉曼散射，脈沖尖峰因發(fā)生受激拉曼散射而波長紅移，因此脈沖尖峰和主光脈沖具有了不同的波長。然后根據(jù)波長的不同，對經(jīng)過拉曼介質(zhì)的激光脈沖進(jìn)行濾波，將脈沖尖峰濾除，從而得到主光脈沖。由于本發(fā)明的脈沖尖峰抑制方法不需要改變激光器或放大器本身的性能，實(shí)施過程簡單、方便，而且成本較低，因此具有普適性。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制方法一實(shí)施例的流程示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了一種因增益飽和效應(yīng)引起脈沖尖峰的激光脈沖的波形圖；

圖4示出了本發(fā)明基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制裝置對圖3中的激光脈沖進(jìn)行處理后的激光脈沖的波形圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制方法，如 圖1所示，該方法包括：

S1、將激光脈沖耦合進(jìn)拉曼介質(zhì)，使所述激光脈沖中的脈沖尖峰發(fā)生受激拉曼散射；

S2、對所述拉曼介質(zhì)輸出的激光脈沖進(jìn)行濾波，將發(fā)生受激拉曼散射的脈沖尖峰濾除。

由于激光脈沖中的脈沖尖峰在拉曼介質(zhì)中發(fā)生受激拉曼散射，脈沖尖峰因發(fā)生受激拉曼散射而波長紅移，因此脈沖尖峰和主光脈沖具有了不同的波長。然后根據(jù)波長的不同，對經(jīng)過拉曼介質(zhì)的激光脈沖進(jìn)行濾波，將脈沖尖峰濾除，從而得到主光脈沖。由于本發(fā)明的脈沖尖峰抑制方法不需要改變激光器或放大器本身的性能，實(shí)施過程簡單、方便，而且成本較低，因此具有普適性。

拉曼介質(zhì)可以但不限于光纖，在具體實(shí)施過程中自行選擇。

在上述方案的具體實(shí)施過程中，拉曼介質(zhì)可以根據(jù)受激拉曼散射閾值進(jìn)行選取。其中，所述受激拉曼散射閾值由所述激光脈沖中主光脈沖和脈沖尖峰的光強(qiáng)確定。

其中，受激拉曼散射閾值，是指發(fā)生受激拉曼散射的臨界條件。即光強(qiáng)高于該閾值的，就會發(fā)生受激拉曼散射，而光強(qiáng)低于該閾值的，就不會發(fā)生受激拉曼散射。由于主光脈沖和脈沖尖峰具有不同的光強(qiáng)，且脈沖尖峰的光強(qiáng)較大，因此受激拉曼散射閾值一般會大于主光脈沖的光強(qiáng)，而小于脈沖尖峰的光強(qiáng)。

可根據(jù)受激拉曼散射閾值選取拉曼介質(zhì)的種類及相關(guān)的參數(shù)。若所選拉曼介質(zhì)的種類為光纖，還需根據(jù)受激拉曼散射閾值選取光纖模場大小、光纖長度等參數(shù)匹配的光纖，以使消去脈沖尖峰。

另外，激光脈沖可由光脈沖源發(fā)出。

本發(fā)明還提供了一種基于受激拉曼散射的激光脈沖尖峰抑制裝置，如圖2所示，該裝置包括：

拉曼介質(zhì)2，用于使激光脈沖中的脈沖尖峰發(fā)生受激拉曼散射；

光濾波器3，連接至所述拉曼介質(zhì)，用于將拉曼介質(zhì)輸出的激光脈沖中的脈沖尖峰濾除。

圖2中的標(biāo)記1代表激光脈沖源，標(biāo)記4表示經(jīng)過光濾波器3濾波后得到的主光脈沖。

脈沖尖峰在拉曼介質(zhì)中發(fā)生受激拉曼散射，脈沖尖峰因發(fā)生受激拉曼散射而波長紅移，即經(jīng)過拉曼介質(zhì)后，脈沖尖峰的波長變長。而主光脈沖因沒有發(fā)生受激拉曼散射，其波長沒有變化。因此脈沖尖峰和主光脈沖的波長產(chǎn)生差異，這樣的話，利用光濾波器就可以將脈沖尖峰和主光脈沖分離開，進(jìn)而將脈沖尖峰濾除，將主光脈沖保留，完成對脈沖尖峰的抑制。

該抑制裝置僅采用拉曼介質(zhì)和光濾波器就可以完成脈沖尖峰的抑制工作，該抑制裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、抑制效果好、投資成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有普適性。

其中，拉曼介質(zhì)可以但不限于光纖。

其中，光濾波器可以是全光纖式的，也可以是空間式的。

如圖2所示，由光濾波器輸出的激光脈沖可通過光電探測器5接收，接收后的激光脈沖可通過示波器6進(jìn)行顯示，從而對其波形進(jìn)行觀察。

圖3為一種因增益飽和效應(yīng)引起脈沖尖峰的激光脈沖波形圖，從該圖中可以看出，該激光脈沖中的脈沖尖峰為前沿尖峰。圖4為利用本發(fā)明的抑制裝置對圖3中的激光脈沖進(jìn)行處理后的波形圖，可見脈沖尖峰已經(jīng)得到很好的抑制。

雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。