用布里渊系统测出待测介质的布里渊频移值和声速的方法技术方案

用布里渊系统测出待测介质的布里渊频移值和声速的方法，它涉及的是非线性光学领域。它解决了使用一种Ｆ－Ｐ干涉仪只能测量特定入射光波长情况下的介质布里渊频移值和声速，而给测量带来不便的问题。其测量方法步骤为：在５中放入待测介质００１；在７中放入由两种介质混合组成的混合介质００２；调整两种介质的体积比，选择出８的光输入端的ｓ偏振光能量最大，这种混合介质的布里渊频移值即与待测介质的布里渊频移值相同００３；待测介质的声速的计算００４。本发明专利技术只要更换不同的混合介质，就能测出不同待测介质在不同入射光波长时的全部布里渊频移值和声速，其使用的设备单一，且方法简单、准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是非线性光学领域，具体是一种。
技术介绍
由于受激布里渊散射(SBS)具有相位共轭特性，能够消除光传输过程中的相位畸变，提高光束质量。多年来SBS相位共轭理论及其实验得到了广泛地研究。实验研究表明介质对受激布里渊散射特性有很大的影响，介质SBS参数是介质SBS特性的重要标志，因此介质SBS参数的测量就显得尤其重要。以往通常使用法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot干涉仪)来测定介质布里渊频移，Fabry-Perot干涉仪具有分辨率和精度高等优点，但干涉仪受到带宽的限制，即一种Fabry-Perot干涉仪只能测量特定入射光波长情况下的介质布里渊频移值。因此，若想测量不同入射光波长情况下的介质布里渊频移就需要不同的Fabry-Perot干涉仪，这就给测量带来不便，而且提高了测量成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决使用一种Fabry-Perot干涉仪只能测量特定入射光波长情况下的介质布里渊频移值和声速，而要测量不同入射光波长情况下的介质布里渊频移值和声速，就需要多台不同波长的F-P干涉仪，这给测量带来不便，及提高了测量成本的问题，进而提供了一种。本专利技术使用的系统由激光器1、偏振片2、1/4波片3、第一凸透镜4、放大池5、第二凸透镜6、振荡池7、光束检测装置8组成；待测介质的布里渊频移值和声速的测量方法的步骤为在放大池5中放入待测介质001；在振荡池7中放入由两种介质混合组成的布里渊频移值可调的混合介质，激光器1输出的p偏振光输入到偏振片2的输入端后经偏振片2传输并从振片2的输出端输出到1/4波片3的输入端中，经1/4波片3传输变换后在1/4波片3的输出端得到圆偏振光并输入到第一凸透镜4的输入端中，圆偏振光经第一凸透镜4传输聚焦后在第一凸透镜4的输出端得到缩束增强的圆偏振光并输入到放大池5的输入端中，经放大池5中待测介质传输的圆偏振光从放大池5的输出端输出到第二凸透镜6的输入端中，经第二凸透镜6传输的圆偏振光从第二凸透镜6的输出端输出到振荡池7的输入端中，第二凸透镜6输出端的聚焦点L处在振荡池7内的混合介质中，圆偏振光在第二凸透镜6输出端的聚焦点L处即混合介质中发生布里渊散射而产生Stokes种子光，产生的Stokes种子光沿原路经第二凸透镜6的传输、放大池5中待测介质的放大传输、第一凸透镜4的传输、1/4波片3的传输并经1/4波片3变换后得到s偏振光，s偏振光输入到偏振片2上并被其反射到光束检测装置8的光输入端中002；调整振荡池7内的混合介质中的两种介质的体积比例，选择出光束检测装置8上显示的最大光能读数值，这种体积比的混合介质的布里渊频移值即与放大池5中待测介质的布里渊频移值相同，其待测介质的布里渊频移值，也就是混合介质的布里渊频移值由以下公式算出 上述公式中v为振荡池7中的混合介质的布里渊频移值，也就是待测介质的布里渊频移值；λ为入射光波长，n1和n2分别为混合介质中的两种介质的折射率；ρ1和ρ2分别为混合介质中的两种介质的密度；1和2分别为混合介质中的两种介质的体积比，1＝V1/(V1+V2)，2＝V2/(V1+V2)，其中V1和V2分别为混合介质中的两种介质的体积；υ1和υ2分别为混合介质中的两种介质的声速；L1和L2分别为混合介质中的两种介质的分子自由程；S1和S2分别为混合介质中的两种介质的内表面积分数，S1＝x1γ1/(x1γ1+x2γ2)，S2＝x2γ2/(x1γ1+x2γ2)，x1和x2分别为混合介质中的两种介质的摩尔分数，γ1和γ2分别为混合介质中的两种介质的内表面积003；待测介质的声速依据下列公式计算υ=vλ2n]]>上述公式中v为待测介质的布里渊频移值，λ为入射光波长，n为介质折射率004。本专利技术只要更换不同的混合介质，就能测出不同待测介质在不同入射光波长时的全部布里渊频移值和声速，不用更换系统，也不受入射光波长的限制，其使用的设备单一，且方法简单、准确、成本低。附图说明图1是本专利技术使用的系统结构示意图，图2是待测介质的布里渊频移值和声速的测量方法步骤流程图。具体实施例方式具体实施方式一结合图1、图2说明本实施方式，本专利技术使用的系统由激光器1、偏振片2、1/4波片3、第一凸透镜4、放大池5、第二凸透镜6、振荡池7、光束检测装置8组成；待测介质的布里渊频移值和声速的测量方法的步骤为在放大池5中放入待测介质001；在振荡池7中放入由两种介质混合组成的布里渊频移值可调的混合介质，激光器1输出的p偏振光输入到偏振片2的输入端后经偏振片2传输并从偏振片2的输出端输出到1/4波片3的输入端中，经1/4波片3传输变换后在1/4波片3的输出端得到圆偏振光并输入到第一凸透镜4的输入端中，圆偏振光经第一凸透镜4传输聚焦后在第一凸透镜4的输出端得到缩束增强的圆偏振光并输入到放大池5的输入端中，经放大池5中待测介质传输的圆偏振光从放大池5的输出端输出到第二凸透镜6的输入端中，经第二凸透镜6传输的圆偏振光从第二凸透镜6的输出端输出到振荡池7的输入端中，第二凸透镜6输出端的聚焦点L处在振荡池7内的混合介质中，圆偏振光在第二凸透镜6输出端的聚焦点L处即混合介质中发生布里渊散射而产生Stokes种子光，产生的Stokes种子光沿原路经第二凸透镜6的传输、放大池5中待测介质的放大传输、第一凸透镜4的传输、1/4波片3的传输并经1/4波片3变换后得到s偏振光，s偏振光输入到偏振片2上并被其反射到光束检测装置8的光输入端中002；调整振荡池7内的混合介质中的两种介质的体积比例，选择出光束检测装置8上显示的最大光能读数值，这种体积比的混合介质的布里渊频移值即与放大池5中待测介质的布里渊频移值相同，其待测介质的布里渊频移值，也就是混合介质的布里渊频移值由以下公式算出 上述公式中v为振荡池7中的混合介质的布里渊频移值，也就是待测介质的布里渊频移值；λ为入射光波长，n1和n2分别为混合介质中的两种介质的折射率；ρ1和ρ2分别为混合介质中的两种介质的密度；1和2分别为混合介质中的两种介质的体积比，1＝V1/(V1+V2)，2＝V2/(V1+V2)，其中V1和V2分别为混合介质中的两种介质的体积；υ1和υ2分别为混合介质中的两种介质的声速；L1和L2分别为混合介质中的两种介质的分子自由程；S1和S2分别为混合介质中的两种介质的内表面积分数，S1＝x1γ1/(x1γ1+x2γ2)，S2＝x2γ2/(x1γ1+x2γ2)，x1和x2分别为混合介质中的两种介质的摩尔分数，γ1和γ2分别为混合介质中的两种介质的内表面积003；待测介质的声速依据下列公式计算υ=vλ2n]]>上述公式中v为待测介质的布里渊频移值，λ为入射光波长，n为介质折射率004。光束检测装置8选用的型号为ED200能量计；所述混合介质中的两种介质可分别选用苯、CCl4两种介质；在实例测试中待测介质是环己烷。具体实施方式二在具体实施方式一中的步骤003中，在判断光束检测装置8上显示的最大光能读数值时，使混合介质中的一种介质的体积百分比从1％到99％之间变化，另一种介质的体积百分比相应的从99％到1％之间变化，而找到光束检测装置8本文档来自技高网...

【技术保护点】
用布里渊系统测出待测介质的布里渊频移值和声速的方法，本系统由激光器（１）、偏振片（２）、１／４波片（３）、第一凸透镜（４）、放大池（５）、第二凸透镜（６）、振荡池（７）、光束检测装置（８）组成；其特征在于待测介质的布里渊频移值和声速的测量方法的步骤为：在放大池（５）中放入待测介质（００１）；在振荡池（７）中放入由两种介质混合组成的布里渊频移值可调的混合介质，激光器（１）输出的ｐ偏振光输入到偏振片（２）的输入端后经偏振片（２）传输并从偏振片（２）的输出端输出到１／４波片（３）的输入端中，经１／４波片（３）传输变换后在１／４波片（３）的输出端得到圆偏振光并输入到第一凸透镜（４）的输入端中，圆偏振光经第一凸透镜（４）传输聚焦后在第一凸透镜（４）的输出端得到缩束增强的圆偏振光并输入到放大池（５）的输入端中，经放大池（５）中待测介质传输的圆偏振光从放大池（５）的输出端输出到第二凸透镜（６）的输入端中，经第二凸透镜（６）传输的圆偏振光从第二凸透镜（６）的输出端输出到振荡池（７）的输入端中，第二凸透镜（６）输出端的聚焦点（Ｌ）处在振荡池（７）内的混合介质中，圆偏振光在第二凸透镜（６）输出端的聚焦点（Ｌ）处即混合介质中发生布里渊散射而产生Ｓｔｏｋｅｓ种子光，产生的Ｓｔｏｋｅｓ种子光沿原路经第二凸透镜（６）的传输、放大池（５）中待测介质的放大传输、第一凸透镜（４）的传输、１／４波片（３）的传输并经１／４波片（３）变换后得到ｓ偏振光，ｓ偏振光输入到偏振片（２）上并被其反射到光束检测装置（８）的光输入端中（００２）；调整振荡池（７）内的混合介质中的两种介质的体积比例，选择出光束检测装置（８）上显示的最大光能读数值，这种体积比的混合介质的布里渊频移值即与放大池（５）中待测介质的布里渊频移值相同，其待测介质的布里渊频移值，也就是混合介质的布里渊频移值由以下公式算出：＊＊＊上述公式中ｖ为振荡池（７）中的混合介质的布里渊频移值，也就是待测介质的布里渊频移值；λ为入射 光波长，ｎ↓［１］和ｎ↓［２］分别为混合介质中的两种介质的折射率；ρ↓［１］和ρ↓［２］分别为混合介质中的两种介质的密度；φ↓［１］和φ↓［２］分别为混合介质中的两种介质的体积比，φ↓［１］＝Ｖ↓［１］／（Ｖ↓［１］＋Ｖ↓［２］），φ↓［２］＝Ｖ↓［２］／（Ｖ↓［１］＋Ｖ↓［２］），其中Ｖ↓［１］和Ｖ↓［２］分别为混合介质中的两种介质的体积；ｖ↓［１］和ｖ↓［２］...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志伟，哈斯乌力吉，何伟明，王雨雷，林殿阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]