阅读说明：本技术 一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法 (Method for detecting stimulated Brillouin scattering acoustic photonic crystal structure in water ) 是由 刘严欢 张余宝 石刚 罗宁宁 史久林 何兴道 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法,利用受激布里渊系统产生装置,使得介质发生非线性变化,产生的声光子晶体结构,重点探测产生的声光晶体结构,验证受激布里渊散射产生声光晶体模型的准确性。其主要是通过弱光束通过产生受激布里渊散射介质内部的结构,对弱光束进行放大。焦点处受激布里渊散射使得介质生成声光晶体结构,将弱光束入射到该种声光晶体结构上,由于声光晶体对光束信号的放大作用,使得测量得到的信号得以放大,验证产生受激布里渊散射是声光晶体的存在。发明的优点是：利用生成的声光晶体结构,对弱光束的放大,进而验证声光晶体的存在。(The invention discloses a method for detecting a stimulated Brillouin scattering acoustic photonic crystal structure in water. The method mainly amplifies weak light beams through the internal structure of a stimulated Brillouin scattering medium. The stimulated Brillouin scattering at the focus enables the medium to generate an acousto-optic crystal structure, weak light beams are incident on the acousto-optic crystal structure, signals obtained through measurement are amplified due to the amplification effect of the acousto-optic crystal on light beam signals, and the existence of the acousto-optic crystal is verified to generate the stimulated Brillouin scattering. The invention has the advantages that: and the generated acousto-optic crystal structure is utilized to amplify the weak light beam, so that the existence of the acousto-optic crystal is verified.)

一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法

技术领域

本发明涉及一种检测声光子晶体结构的方法，具体为一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法。

背景技术

本发明作为一种检测声光子晶体结构的方法，其主要是通过弱光束通过产生受激布里渊散射介质内部的结构，对弱光束进行放大。受激布里渊散射在水下探测及遥感领域有广阔应用前景，但对于产生受激布里渊散射是介质内部折射率分布的物理模型的研究有关报道并不多，且对现阶段用的折射率分布模型的缺少相应的微观描述。本发明利用受激布里渊系统产生装置，在介质中产生折射率分布的声光晶体结构，通过使得该结构对另一束弱光束的放大作用，来验证产生的声光子晶体结构的存在，该方法为产生受激布里渊散射的内部微观结构的研究提供一种技术手段，最终得到受激布里渊散射声光晶体结构图像，反演出产生受激布里渊散射时介质内部的折射率分布的具体分布情况，进一步验证声光晶体的存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法。由于受激布里渊散射产生介质内部的声光晶体结构，利用弱光束对产生的结构进行探测，探测结果表现为弱光束的信号得到放大，这样就可以得到介质内部产生的声光晶体结构。

本发明采用如下技术方案：一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法，上述放大信号的具体过程是种子注入脉冲Nd：YAG激光器发射出波长为532nm的激光束,经过λ/2波片将垂直偏振变成水平，经95％分光镜、偏振分光镜，λ/4波片将光束偏振变成自然偏振、经聚焦系统聚焦到样品池中，背向散射信号通过反射镜，并经凸透镜一、光阑一、凹透镜对光束进行滤光，F-P标准具、最终到达ICCD对信号进行接收，并显示在计算机；

另一束弱光束经反射镜、凸透镜二、光阑二、凸透镜三、反射镜、凸透镜四、凸透镜五聚焦到产生布里渊散射区域、前向信号经F-P扫描标准具到达探测器, 其中F-P扫描标准具控制器对F-P扫描标准具进行控制，驱动器同时驱动F-P 扫描标准具控制器与F-P扫描标准具，光子信息采集卡同时控制F-P扫描标准具控制器、F-P扫描标准具与探测器，最终的信号呈现在电脑上。

利用此方法的实验探测装置包括种子注入脉冲Nd：YAG激光器、λ/2波片、 95％分光镜、偏振分光镜04、λ/4波片、聚焦系、样品池、反射镜、凸透镜一、光阑一、凹透镜、F-P标准具、ICCD、计算机、反射镜、凸透镜二、光阑二、凸透镜三、反射镜、凸透镜四、凸透镜五、F-P扫描标准具、探测器,F-P扫描标准具控制器、驱动器、光子信息采集卡、电脑。

进一步的，采用了532nm输出波长的种子注入脉冲Nd：YAG激光器(01)产生受激布里渊散射声光晶体结构，并通过声光晶体结构的信号放大作用对弱光束进行放大。

本发明采用对产生的声光晶体结构进行探测，利用受激布里渊系统产生装置，在介质中产生声光晶体结构，重点是通过探测水中声光晶体结构对弱光束的放大作用，来验证产生的声光子晶体结构，为产生受激布里渊散射的内部机制进行一个验证，并且最终得到受激布里渊散射声光晶体结构图像，从而通过计算得到水的的折射率分布微结构图像，进一步得到产生水中受激布里渊散射微观结构分布，填补受激布里渊散射物理机制方面的空白，此项技术具有潜在的物理价值。

本发明利用受激布里渊系统产生装置，使得介质发生非线性变化，产生的声光子晶体结构，重点探测产生的声光晶体结构，验证受激布里渊散射产生声光晶体模型的准确性。其主要是通过弱光束通过产生受激布里渊散射介质内部的结构，对弱光束进行放大。焦点处受激布里渊散射使得介质生成声光晶体结构，将弱光束入射到该种声光晶体结构上，由于声光晶体对光束信号的放大作用，使得测量得到的信号得以放大，验证产生受激布里渊散射是，声光晶体的存在。并且最终可以得到受激布里渊散射微观建立的折射率分布结构，研究结果在受激布里渊散射物理机制方面的具有潜在的应用价值。

本发明的优点在于：利用生成的声光晶体结构，对弱光束的放大，进而验证声光晶体的存在，最终计算得到产生水中受激布里渊散射微观机理上上的折射率结构分布。

附图说明

图1是本发明的原理图。

图2为利用本发明得到的声光晶体结构图。

图中：种子注入脉冲Nd：YAG激光器01、λ/2波片02、95％分光镜03、偏振分光镜04、λ/4波片05、聚焦系统06、样品池07、反射镜一08、凸透镜一 09、光阑一10、凹透镜11、F-P标准具12、ICCD13、计算机14、反射镜二15、凸透镜二16、光阑二17、凸透镜三18、反射镜三19、凸透镜四20、凸透镜五 21、F-P扫描标准具22、探测器23,F-P扫描标准具控制器24、驱动器25、光子信息采集卡26、电脑27。

具体实施方式

一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构的方法，上述放大信号的具体过程是半导体连续激光器：种子注入脉冲Nd：YAG激光器01、发射出波长为532nm 的激光束,经过λ/2波片02将垂直偏振变成水平，经95％分光镜03、偏振分光镜04，λ/4波片05将光束偏振变成自然偏振、经聚焦系统06聚焦到样品池07 中，背向散射信号通过反射镜08，并经凸透镜一09、光阑10、凹透镜11对光束进行滤光，F-P标准具12、最终到达ICCD13对信号进行接收，并显示在计算机14。另一束弱光束经反射镜15、凸透镜二16、光阑17、凸透镜三18、反射镜19、凸透镜四20、凸透镜五21聚焦到产生布里渊散射区域、前向信号经F-P 扫描标准具22到达探测器23,其中F-P扫描标准具控制器24对F-P扫描标准具22进行控制，驱动器25同时驱动F-P扫描标准具控制器24与F-P扫描标准具22，光子信息采集卡26同时控制F-P扫描标准具控制器24、F-P扫描标准具22与探测器23，最终的信号呈现在电脑27上。本发明涉及一种基于光参量放大成像技术直接探测受激布里渊散射瞬态光栅结构的方法，其特点是利用了光参量放大成像超快时间分辨率技术直接探测受激布里渊散射瞬态光栅结构。

种子注入脉冲Nd：YAG激光器01、λ/2波片02、95％分光镜03、偏振分光镜04、λ/4波片05、聚焦系统06、样品池07、反射镜08、凸透镜一09、光阑 10、凹透镜11、F-P标准具12、ICCD13、计算机14、反射镜15、凸透镜二16、光阑17、凸透镜三18、反射镜19、凸透镜四20、凸透镜五21、F-P扫描标准具22、探测器23,F-P扫描标准具控制器24、驱动器25、光子信息采集卡26、电脑27。

本发明涉及一种检测水中受激布里渊散射声光子晶体结构装置，其特点是采用了532nm输出波长的种子注入脉冲Nd：YAG激光器01产生受激布里渊散射声光晶体结构，并通过声光晶体结构的信号放大作用对弱光束进行放大。

不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。