光纖中基于SBS效應(yīng)的微弱光信號(hào)放大技術(shù)研究.pdf

1、微弱信號(hào)的探測(cè)一直是激光雷達(dá)和激光通信等領(lǐng)域的難點(diǎn)。對(duì)微弱光信號(hào)進(jìn)行放大，是提高系統(tǒng)作用距離和靈敏度的有效手段。在各種光放大技術(shù)中，以光纖為增益介質(zhì)的基于受激布里淵散射（SBS）效應(yīng)的光放大技術(shù)具備增益高、頻率選擇性好、系統(tǒng)可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在光放大領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文研究光纖布里淵放大參數(shù)（包括抽運(yùn)光功率、信號(hào)光脈寬、光纖長(zhǎng)度等）對(duì)SBS放大率和信噪比的影響規(guī)律，優(yōu)化參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)高增益、高信噪比的微弱回波信號(hào)放大。

2、r>　　首先建立了含噪聲、用于數(shù)值研究的光纖中布里淵放大特性數(shù)學(xué)模型。利用此數(shù)值模型對(duì)單模光纖中的SBS過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)單獨(dú)改變抽運(yùn)光功率、信號(hào)光功率及脈寬、光纖長(zhǎng)度等參數(shù)，得出不同條件下放大率和信噪比的變化情況。研究表明：信號(hào)放大率隨抽運(yùn)光功率增加而提高，隨信號(hào)光脈寬增加而提高，隨信號(hào)光功率增加而下降；信噪比隨抽運(yùn)光功率增加而下降，隨信號(hào)光脈寬增加而提高，隨信號(hào)光功率增加而提高。
　　實(shí)驗(yàn)上，本文首先開展了非散射信號(hào)的布里

3、淵放大實(shí)驗(yàn)研究。采用連續(xù)抽運(yùn)光放大脈沖信號(hào)光，以不同單模光纖作為SBS介質(zhì)，改變實(shí)驗(yàn)中抽運(yùn)光、信號(hào)光、光纖參數(shù)，研究其對(duì)單模光纖中SBS放大率和信噪比的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)0.43μW信號(hào)光實(shí)現(xiàn)了107放大，信噪比為11dB。實(shí)驗(yàn)研究與理論研究的放大率和信噪比的變化規(guī)律基本相符，確定了在弱抽運(yùn)光功率情況下使用細(xì)芯徑光纖，強(qiáng)抽運(yùn)光功率下使用普通單模光纖的實(shí)驗(yàn)方法。在此基礎(chǔ)上，開展了散射信號(hào)的布里淵放大實(shí)驗(yàn)研究，獲得了抽運(yùn)光功率、信號(hào)光脈寬和光纖長(zhǎng)