随机激光辐射特性的数值模拟与实验研究

【摘要】：随机激光器是一种新颖而独特的激光器,它有别于传统的激光器。在传统的激光器中光学谐振腔决定了激光的模式与方向,而在随机激光器中光波在随机介质中的多重散射决定了辐射光的激光特性,包括模式、阈值、方向等。由于随机激光有着独特的物理机制和广阔的应用前景,使其得到了广泛的研究。在本论文中,针对短脉冲泵浦钕玻璃粉末随机激光样品开展了数值模拟与实验研究,主要包括以下内容: 利用FDTD方法数值模拟了短脉冲泵浦一维随机增益介质并得到以下主要结论:对于同一个随机样品,泵浦光的光强对其辐射光的特性有很大的影响,不同构型的随机介质对辐射光的时域特性和频域特性都有较大的影响。 通过研磨将压碎后的块状钕玻璃变为粉末,然后利用粘合、压片以及低温烧结法制备了具有不同光子传输平均自由程的钕玻璃粉末样品。 利用自己搭建的实验平台,观测了钕玻璃粉末样品被泵浦下辐射光频谱特性;设计了探测辐射光时域特性的光电探测电路;分析了实验中样品辐射光频谱特性没有达到理想结果的原因,并提出了一些解决方法。 搭建了相干背散射的实验平台,利用相干背散射法测出了我们的钕玻璃粉末粘合物样品的光子传输平均自由程为8.8μm,分析此结果得知需要进一步的研磨钕玻璃粉末,并给出了实验的改进方案。