頻譜對受激布里淵散射光存儲的影響的理論研究.pdf

1、在過去的十年間，慢光和快光技術吸引了很多人的注意力，因為這種技術為實現光信號的可調諧延遲提供了可能性。在光纖中實現慢光的技術主要包括：電磁感應透明(EIT)、相干布居數振蕩(CPO)、受激拉曼散射(SRS)和受激布里淵散射(SBS)等。2007年Zhaoming Zhu等人提出了基于受激布里淵散射(SBS)的光存儲模型，包含信息的數據脈沖在與反方向傳播的寫脈沖作用后，將信息傳遞給光纖中的聲激勵，隨后聲激勵與讀脈沖作用，又將信息傳遞給恢復

2、的數據脈沖。這種基于SBS的光存儲技術具有存儲時間連續(xù)可調、對光的工作頻率沒有限制等優(yōu)點。本文對基于受激布里淵散射(SBS)的光存儲技術進行了理論研究和數值模擬，主要內容包括：
　　 1.根據麥克斯韋方程組和納維-斯托克斯方程推導出受激布里淵散射的耦合波方程組。討論了發(fā)生受激布里淵散射的閾值條件以及SBS光存儲過程中的相位匹配條件。在經過一些近似處理之后，對耦合波方程組進行離散化，從而建立了SBS光存儲的數學模型，并通過Matl

3、ab編程進行數值模擬。
　　 2.討論了SBS光存儲的基本規(guī)律，SBS光存儲的結果主要由恢復的數據脈沖的讀出效率和脈寬來描述，讀出效率越大，脈寬越接近原始數據脈沖的脈寬，說明SBS光存儲的結果越好。討論了存儲時間、讀寫脈沖的功率以及聲子壽命對恢復的數據脈沖的讀出效率和脈寬的影響。
　　 3.討論了頻譜對基于SBS的光存儲的影響。相同脈沖波形時(比如都是高斯脈沖)，脈寬越小，頻譜越寬；脈寬越大，頻譜越窄。相同脈寬時(比如都

4、是2ns)，矩形脈沖、高斯脈沖、指數脈沖的頻譜寬度依次減小。(比如都是1.5ns)，高斯脈沖、矩形脈沖、啁啾高斯脈沖的頻譜寬度依次增大。
　　 (1).模擬了讀寫脈沖為1.5ns高斯脈沖時，數據脈沖分別為2ns的高斯脈沖、指數脈沖和矩形脈沖三種情況下的SBS光存儲。討論了三種數據脈沖情況下的恢復的數據脈沖的畸變、讀出效率和脈寬與頻譜的關系。
　　 (2).為了便于對比，將(1)中的讀寫脈沖由1.5ns高斯脈沖分別改為1.