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受激布里渊散射(SBS)具有光限幅特性,由于在聚焦情况下SBS光限幅波形都存在剩余峰现象,本文提出了在非聚焦情况下基于布里渊放大原理获得平顶限幅输出波形的方法,消除了以往采用聚焦情况的SBS光限幅中存在的剩余峰问题。研究了非聚焦情况下的种子注入的布里渊放大过程的限幅特性规律。选择合适的参数,获得了较理想的平顶输出波形。由于一些布里渊介质具有较高的破坏阈值(例如FC-72的光学击穿阈值达到100Gw/cm2),可望将SBS光限幅器应用于大型高功率激光系统中,起到安全防护和稳定输出的作用。 首先由受激布里渊散射的基本耦合波方程组,建立了非聚焦下种子注入的布里渊放大过程的数值模型。编写了数值模拟程序,计算了改变各种参数情况下输出波形的变化规律,包括种子光参数(功率密度、脉宽、相对延时)、抽运光参数(功率密度、脉宽、相对延时)、介质参数(池长、声子寿命、增益系数)。结果表明,非聚焦情况下种子注入的布里渊放大过程可以有效地消除剩余峰,在一定程度上得到较理想的平顶限幅波形,而且限幅幅值可以通过适当改变参数来控制。 根据数值模拟的结果,我们采用对抽运光缩束的方案,研究了非聚焦情况下种子光能量、种子光脉宽、抽运光能量和种子光与抽运光峰值相遇位置对光限幅输出波形的影响。实验结果表明,在一定范围的相遇时间内,选择合适的种子光参数,可以得到较理想的平顶限幅输出波形。并分析了获得高幅值的平顶波形的方法。实验与理论计算结果基本一致。