1、光纖激光中受激布里淵散射表現出了豐富的動力學特性，近年來已經引起了廣泛的關注?；谶@些動力學特性，受激布里淵散射已經被廣泛用于實現光通信系統(tǒng)中的布里淵放大器、光纖傳感、脈沖壓縮、信號處理技術（如光存儲以及快慢光等）以及產生不同種類的光源。然而在這些與受激布里淵散射相關的應用當中，仍然存在一系列的問題，如光纖激光器中有源增益對受激布里淵散射過程的影響、共振頻率失諧對受激布里淵散射動力學特性的影響、受激布里淵散射過程中泵浦光和斯托克斯光之間

2、的瞬時能量流動特性以及多模光纖中受激布里淵散射的動力學特性和閾值特性等，尚未有明確解釋，需要進一步深入研究。另外在高功率窄線寬脈沖光纖激光器中，包括受激布里淵散射在內的各種非線性效應已經成為限制其功率進一步提升進而制約其在地球科學、原子分子物理、頻率變換、光束合成等領域的應用前景的主要因素。本文針對上述問題開展了針對性的理論和實驗研究，主要內容如下：
　　論文首先回顧了目前關于光纖中受激布里淵散射動力學特性的研究進展，詳細介紹了分

3、別在單模和多模光纖內與受激布里淵散射效應相關的各種動力學特性的研究，闡明了進一步拓展和深入研究受激布里淵散射在光纖激光中的動力學特性的意義。
　　針對在高損耗稀土離子摻雜光纖激光器中的受激布里淵散射過程，從實驗和理論兩個方面證明了混合的布里淵和有源增益可以支持部分鎖?，F象的出現。首先，設計了相應的實驗方案，實驗結果表明為了使得激光器內部分鎖?，F象能夠出現，需要布里淵和有源增益同時存在；其次，還建立了描述這一動態(tài)過程的理論模型，較好

4、地解釋了實驗結果；最后詳細闡述了導致不同斯托克斯縱模之間相位實現部分同步的物理機制。
　　針對在連續(xù)泵浦下無外界反饋光纖中的受激布里淵散射過程，研究了共振頻率失諧對受激布里淵散射動力學特性的影響。從數值和理論結果中首次發(fā)現在無需克爾效應的參與下，共振頻率失諧可以使得受激布里淵散射過程表現出豐富的動力學特性。上述機制在不借助外界反饋的情況下表現出一系列不同的動力學行為，包括連續(xù)穩(wěn)態(tài)、周期態(tài)以及確定性混沌行為。此外，通過研究發(fā)現，導致

5、上述動力學行為的主要物理機制包括：聲波場的瞬時響應、受激布里淵散射的弛豫振蕩效應、基于受激布里淵散射三波耦合的混頻效應以及受激布里淵散射感應的群速度變化。
　　針對瞬態(tài)情況下的受激布里淵散射過程，從理論上證明了受激斯托克斯散射及其逆過程可以同時發(fā)生，從而使得布里淵泵浦光和斯托克斯光之間存在瞬時的能量對流。分析表明在受激斯托克斯散射和其逆過程之間的狀態(tài)轉換條件為三波中的任何一個經歷π的附加相位變化，并且其轉化的特征時間尺度反比于初始

6、注入的泵浦和斯托克斯功率。另外從整體來看，由于有限的聲子壽命，受激斯托克斯散射相對于其逆過程在整個受激布里淵散射過程中占據主導地位，從而使得最終的凈能量流動是從泵浦光到斯托克斯光的。
　　建立了能夠描述多模光纖內受激布里淵散射一般動力學特性的理論模型。在該模型中，考慮了多模光纖的波導特性對光聲場分布的影響，以及不同的光聲模式之間的相互耦合。而且在該模型中，除了受激布里淵散射效應之外，群速度色散、自相位調制以及交叉相位調制也被考慮在

7、內。另外，為了解決光纖激光器和放大器中與受激布里淵散射有關的問題，將上述動力學模型推廣到了多模增益光纖中，并考慮了由于增益的空間飽和效應而導致的模式競爭。另外，在該模型的基礎上，還對多模光纖內受激布里淵散射的閾值特性進行了理論和數值研究。對于長光纖（αL?1）和短光纖（αL?1）兩種情況，分別推導了對應的受激布里淵散射閾值功率滿足的超越方程。該理論以及數值仿真結果表明多模光纖中的受激布里淵散射閾值功率是由信號光中的橫模成分決定的。

8、>　　開展了對高功率窄線寬脈沖光纖激光器和放大器中激光非線性動力學特性的理論研究，建立了相應的較為完善的物理模型，考慮了多模增益光纖中群速度色散、自相位調制、交叉相位調制、四波混頻、受激布里淵散射、布里淵增強的四波混頻、受激拉曼散射等非線性效應以及增益飽和導致的模式競爭共同對激光輸出時域、頻域以及空域特性的影響。并且在上述一般模型的基礎上，對其進行適當的簡化，從而獲得了該模型在兩種不同情況下的具體應用，并結合相應的實驗驗證了理論模型的正