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环形腔中背向散射特性的理论研究

汪之国,  龙兴武,  王飞,  谭中奇

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汪之国, 龙兴武, 王飞, 谭中奇. 环形腔中背向散射特性的理论研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 339-343.
引用本文: 汪之国, 龙兴武, 王飞, 谭中奇. 环形腔中背向散射特性的理论研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(2): 339-343.
shu
Wang Zhiguo, Long Xingwu, Wang Fei, Tan Zhongqi. Theoretical study on backscattering properties in the ring cavity[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 339-343.
Citation: Wang Zhiguo, Long Xingwu, Wang Fei, Tan Zhongqi. Theoretical study on backscattering properties in the ring cavity[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(2): 339-343.
shu

环形腔中背向散射特性的理论研究

  • 1.

    国防科学技术大学 光电科学与工程学院 光电工程系,湖南 长沙 410073

基金项目: 

国家自然科学基金（61078017）

详细信息
    作者简介:

    汪之国（1982- ），男，讲师，博士，主要从事激光和光电子技术方面的研究。Email：maxborn@163.com

  • 中图分类号: TN248

Theoretical study on backscattering properties in the ring cavity

  • 1.

    Department of Opto-Electronic Engineering,College of Opto-Electronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

  • 摘要: 研究了连续激光注入时无源环形腔的背向散射特性。首先，分析了注入光与无源腔频率完全匹配时，正向光和背散光振幅的稳态解，以及充光和快速关断过程中正向光和背散光振幅随时间的演化。其次，推导了无源腔中正向光和背向散射光的峰值半宽。最后，讨论了正向光和背散光随注入光频率扫描速度的变化。发现在环形腔中，总背向散射光强要比单圈背向散射光强大，背向散射光的峰值半宽为正向光的0.64倍。这些发现对背向散射精密测量、扫频法测腔损具有一定的参考作用。
    Abstract: In order to reduce the influence of backscattering on the ring laser gyro, backscattering properties in the passive ring cavity was investigated. First, stable solutions of forward and backscattering light intensity and their temporal evolutions for quick turn-on and turn-off of incident light were obtained. Second, full width at half maximum of forward and backscattering light in the ring cavity as a function of incident laser frequency was derived. In the end, variation of forward and backscattering light as a function of incident laser frequency with different frequency scanning speed was discussed. It is found that the whole backscattering intensity is much larger than the single round backscattering intensity and full width at half maximum of backscattering light intensity is 0.64 times of forward light intensity. These findings are of some help to the measurement of backscattering as well as measurement of cavity loss using laser frequency scanning.
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    [7] 马学, 李琦, 鲁建业.  太赫兹高斯光束整形环形光束 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 525002-0525002(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0525002
    [8] 韩洋, 何俊华, 闫亚东, 吴冰静.  近背向散射测量系统中漫反射板的特性研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 917002-0917002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0917002
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    [11] 姚呈康, 李俊, 李龙.  对称棱镜式环形谐振腔结构优化 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1118002-1118002(9). doi: 10.3788/IRLA201645.1118002
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-11
  • 修回日期:  2012-07-19
  • 刊出日期:  2013-02-25

环形腔中背向散射特性的理论研究

  • 1. 国防科学技术大学 光电科学与工程学院 光电工程系,湖南 长沙 410073
    • 作者简介:

    汪之国（1982- ），男，讲师，博士，主要从事激光和光电子技术方面的研究。Email：maxborn@163.com

  • 收稿日期: 2012-06-11
  • 修回日期: 2012-07-19
  • 刊出日期: 2013-02-25
基金项目:

国家自然科学基金（61078017）

  • 中图分类号: TN248

摘要: 研究了连续激光注入时无源环形腔的背向散射特性。首先，分析了注入光与无源腔频率完全匹配时，正向光和背散光振幅的稳态解，以及充光和快速关断过程中正向光和背散光振幅随时间的演化。其次，推导了无源腔中正向光和背向散射光的峰值半宽。最后，讨论了正向光和背散光随注入光频率扫描速度的变化。发现在环形腔中，总背向散射光强要比单圈背向散射光强大，背向散射光的峰值半宽为正向光的0.64倍。这些发现对背向散射精密测量、扫频法测腔损具有一定的参考作用。

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