已开发出一种通过测量散射光的角度分布来研究表面粗糙度的仪器。在我们的仪器中,氦氖激光器发出的光束以可能变化的入射角照射表面。散射光分布由位于半圆形轭架中的 87 个光纤传感器阵列检测,该半圆形轭架可绕其轴旋转,以便可以在整个半球上采样散射辐射。检测器阵列的输出在实验室计算机中数字化、存储和分析。最初的实验集中在高度二维的不锈钢表面测量上,其产生的散射分布位于入射平面内。通过将角度散射数据与由触针式仪器测量的数字化粗糙度轮廓计算出的理论角度散射分布进行比较来分析结果。理论分布是通过将粗糙度分布代入 Beckmann 和 Spizzichino 开发的电磁散射积分方程的运算数来计算的。这种方法直接测试了基本光学理论的准确性。
已开发出一种通过测量散射光的角度分布来研究表面粗糙度的仪器。在我们的仪器中,氦氖激光器发出的光束以可能变化的入射角照射表面。散射光分布由位于半圆形轭架中的 87 个光纤传感器阵列检测,该半圆形轭架可绕其轴旋转,以便可以在整个半球上采样散射辐射。检测器阵列的输出在实验室计算机中数字化、存储和分析。最初的实验集中在高度二维的不锈钢表面测量上,其产生的散射分布位于入射平面内。通过将角度散射数据与由触针式仪器测量的数字化粗糙度轮廓计算出的理论角度散射分布进行比较来分析结果。理论分布是通过将粗糙度分布代入 Beckmann 和 Spizzichino 开发的电磁散射积分方程的运算数来计算的。这种方法直接测试了基本光学理论的准确性。
人们已经在石英和硅石等块状材料样品中观察和测量了自发拉曼散射和布里渊散射 [1, 2, 3]。散射波的强度在很大程度上取决于散射角和材料中的光功率密度。斯托克斯波的增长与散射增益系数、泵浦波强度和任何存在的斯托克斯波强度的乘积成正比。在块状介质中,斯托克斯波在远离生成点传播时会迅速分散。但是,对于几乎平行于光纤轴传播的波,单模光纤将支持低损耗传播。因此,相对于入射波向前或向后的散射辐射将在光纤内引导,并与泵浦波一起传播很长的距离。在这种情况下,斯托克斯波有可能继续与泵浦波有效地相互作用,并且下移的光功率会呈指数增长。对于给定长度的光纤,逐渐增加发射到一端的泵浦功率将导致斯托克斯功率通过自发散射逐渐增加。如果泵浦功率进一步增加,斯托克斯功率可能会呈指数增长。斯托克斯波作为泵浦功率的函数快速增加的输入泵浦功率称为受激散射阈值。