寬帶泵浦光下SBS增益譜展寬的研究.pdf

1、基于光纖中受激布里淵散射效應(yīng)的慢光技術(shù)具有功率閾值低、延時(shí)量連續(xù)可調(diào)、室溫下工作以及與光纖通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)點(diǎn)，在可調(diào)光延遲線、微波信號(hào)的“真延時(shí)”等方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。然而本征布里淵增益譜的窄帶寬特性以及洛倫茲形狀使得延遲信號(hào)常伴隨著失真，因而研究布里淵增益譜擴(kuò)展機(jī)理及方案，對(duì)于高速光信號(hào)處理(延遲等)與傳輸具有重要的意義。
　　已有的拓寬布里淵增益譜的方法主要有以下幾種：采用偽隨機(jī)碼或高斯噪聲直接調(diào)制泵浦光源和多個(gè)布里淵增益譜

2、的疊加展寬泵浦光源，但這兩種方法受限于現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)條件，因此很難獲得更寬更多譜線的寬帶泵浦光。另一種利用寬帶光作為泵浦光，但實(shí)際中理想的寬帶矩形譜并不存在，且泵浦光強(qiáng)度較大時(shí)將出現(xiàn)增益燒孔。針對(duì)上述方法存在的問題，本文研究了幾種布里淵增益譜展寬技術(shù)的適用范圍和限制因素，以及不同形狀寬帶布里淵增益譜下輸出斯托克斯信號(hào)的延遲性能影響，主要研究?jī)?nèi)容：
　　1、利用M-Z強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制連續(xù)光源以產(chǎn)生多譜線泵浦光，假設(shè)調(diào)制信號(hào)為離散多譜線信號(hào)

3、，連續(xù)光頻譜分別為高斯譜和矩形譜，結(jié)果表明，調(diào)制信號(hào)展寬了輸出泵浦光的頻譜，且矩形譜連續(xù)光被調(diào)制后輸出泵浦光頻譜得到了平坦展寬。
　　2、利用有限差分法數(shù)值求解光波一聲波耦合方程組。首先，分析了矩形譜泵浦光和斯托克斯信號(hào)相互作用后，輸出斯托克斯信號(hào)的失真情況。進(jìn)而，具體分析了高斯寬譜和矩形寬譜泵浦光作用時(shí)，布里淵增益譜的帶寬和頂部平坦性對(duì)斯托克斯信號(hào)失真的影響。結(jié)果表明：由于斯托克斯信號(hào)的光頻與自身的中心頻率之間存在頻率失諧，導(dǎo)致

4、在布里淵散射過程中頻域斯托克斯光發(fā)生了頻移和脈沖壓縮；矩形寬譜泵浦光能產(chǎn)生平坦較寬的增益譜，在該平坦增益譜3dB帶寬范圍內(nèi)能減小斯托克斯信號(hào)的失真；當(dāng)斯托克斯信號(hào)脈寬越寬，矩形譜泵浦光功率越小時(shí)，輸出斯托克斯信號(hào)失真越小。
　　3、對(duì)比了雙高斯譜寬帶泵浦光與單高斯譜寬帶泵浦光作用時(shí)，輸出斯托克斯信號(hào)的失真和延時(shí)。結(jié)果表明，雙寬帶高斯泵浦光能構(gòu)造出平頂增益譜，且當(dāng)雙寬帶高斯泵浦光強(qiáng)度之比為2時(shí)，在該平坦增益3dB帶寬范圍內(nèi)，相位失真