受激布裡淵散射英文解釋翻譯、受激布裡淵散射的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 stimulated Brillouin scattering
分詞翻譯:
受的英語翻譯:
accept; bear; endure; recieve; stand; suffer
激的英語翻譯:
arouse; dash; fierce; sharp; stimulate; surge; swash; violent
【建】 kinase
布裡淵散射的英語翻譯:
【化】 Brillouin scattering
專業解析
受激布裡淵散射(Stimulated Brillouin Scattering, SBS) 是一種重要的非線性光學現象,指當高強度激光在介質(如光纖或晶體)中傳播時,光波與介質内自發布裡淵散射産生的聲波(聲子)發生受激相互作用,導緻部分入射光能量發生頻率下移(斯托克斯頻移)并向後散射的過程。
核心機制與特點:
-
聲光耦合
強激光的電場通過電緻伸縮效應在介質中産生周期性密度變化(聲波場),該聲波場反過來調制介質的折射率,形成移動的光栅。入射光在此光栅上發生散射,産生頻率略低于入射光的後向斯托克斯光。頻移量(布裡淵頻移)由介質聲速和激光波長決定,公式為:
$$
Delta u_B = frac{2n v_a}{lambda}
$$
其中 ( n ) 為折射率,( v_a ) 為聲速,( lambda ) 為入射光波長。
-
阈值特性
SBS存在功率阈值,當入射光強度超過阈值時,散射光強度呈指數增長。阈值與介質特性(如增益系數、聲子壽命)及光束特性(如譜寬、空間分布)相關。
-
方向性與帶寬
散射光嚴格沿入射光反向傳播,且具有極窄的增益帶寬(通常<100 MHz),對光源線寬敏感。
應用領域:
- 光纖通信:SBS可能限制入纖功率,需通過調制光源展寬譜寬以抑制其影響;同時可用于分布式光纖傳感(溫度/應變測量)。
- 激光器設計:用作相位共轭鏡補償波前畸變,或産生窄線寬斯托克斯激光。
- 微波光子學:利用SBS實現可調微波光子濾波器及慢光存儲。
參考來源:
- 光學原理權威解釋:詳見 R.W. Boyd, Nonlinear Optics (Elsevier),第9章(聲光散射機理)。
- 工程應用綜述:IEEE Journal of Lightwave Technology, "SBS in Optical Fibers: Fundamentals and Applications" (2020)。
- 标準定義參考:美國光學學會(OSA)Optics & Photonics Dictionary 詞條 "Stimulated Brillouin Scattering"。
網絡擴展解釋
受激布裡淵散射(Stimulated Brillouin Scattering, SBS)是一種由強光與介質中聲波相互作用引起的非線性光學現象。其核心機制和特性可概括如下:
1.基本原理
- 物理機制:SBS源于光波與介質中聲學聲子的相互作用。當高強度泵浦光在介質(如光纖)中傳播時,通過電緻伸縮效應(介質密度因光場作用發生周期性變化)産生聲波,形成移動的密度光栅。反向散射的斯托克斯光與泵浦光幹涉,進一步放大聲波振幅,形成正反饋。
- 能量守恒:該過程滿足能量和動量守恒,表現為一個泵浦光子湮滅,同時産生一個散射光子(斯托克斯光)和一個聲學聲子。斯托克斯光頻率低于泵浦光,偏移量稱為布裡淵頻移,典型值約為11 GHz(對應波長偏移0.09 nm)。
2.與自發布裡淵散射的區别
- 自發散射:普通光傳播時因介質微觀不均勻性産生微弱後向散射,頻移相同但強度低。
- 受激散射:強光條件下(超過臨界功率),散射光被顯著放大,形成高強度後向傳輸的斯托克斯波,且具有方向性強、線寬窄等受激發射特性。
3.關鍵特性
- 後向主導性:在光纖中,SBS主要表現為後向散射,前向散射可忽略。
- 功率限制:SBS會限制光纖傳輸功率,超過阈值時大部分光功率轉化為反向斯托克斯波,導緻信號衰減和噪聲。
- 可逆性:散射光在一定條件下可再次發生SBS,形成光波再生,這一特性在光信號處理中有應用潛力。
4.應用與影響
- 光纖通信:需控制光功率以避免SBS引起的信號損失;同時利用其頻移特性開發分布式光纖傳感技術。
- 非線性光學研究:SBS為光與物質相互作用、聲子動力學等研究提供了重要模型。
受激布裡淵散射揭示了強光與介質聲波的非線性耦合規律,其研究對光纖通信系統設計、新型光學器件開發及基礎物理研究均有重要意義。需注意的是,實際應用中需權衡其功率限制效應與非線性調控優勢。
分類
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