光纖中受激布里淵散射快光提前及脈沖形變的研究.pdf

1、在光通信技術(shù)高速發(fā)展，對信息的轉(zhuǎn)換和接收能力需求進(jìn)一步提升的時代背景下，全光網(wǎng)絡(luò)通信勢必取代現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。全光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)采用光-光直接轉(zhuǎn)換，具有更高效的轉(zhuǎn)換效率、更大的傳輸容量（大約幾十Tb/s），其潛在的應(yīng)用價值備受人們期待。快慢光技術(shù)具有調(diào)控光速的能力，可以被用來解決全光通信網(wǎng)絡(luò)中面臨的對信號光的同步和緩存的難題，實(shí)現(xiàn)光交換和光路由，解決全光網(wǎng)絡(luò)通信過程中面臨的關(guān)鍵性難題。對于不同的快慢光系統(tǒng)，光纖中快慢光技術(shù)是近年來的研究

2、熱點(diǎn)。而光纖中基于受激布里淵散射（SBS,Stimulated Brillouin scatting）效應(yīng)實(shí)現(xiàn)快慢光具有極低的泵浦光閾值功率、可以室溫下操作、工作波長可調(diào)以及與光纖通信系統(tǒng)兼容性良好等優(yōu)點(diǎn)，更是光速可調(diào)技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。本論文以布里淵散射產(chǎn)生快光為研究對象，圍繞提高時間提前量、減少脈沖失真分別對光纖中窄帶寬泵浦光和寬帶寬泵浦光SBS快光特性進(jìn)行了討論研究，主要內(nèi)容如下：
　　1.介紹對比了實(shí)現(xiàn)快慢光的各種調(diào)控技術(shù)，

3、主要論述了近年來國內(nèi)外基于受激布里淵散射增加快光提前、減小脈沖失真、使用特種光纖提高提前效率的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景。
　　2.給出了光纖中布里淵散射過程的物理模型和數(shù)學(xué)推倒過程；考慮到光纖中產(chǎn)生快慢光條件的不同，完善了受激布里淵散射聲波-光波耦合方程組；以單色泵浦光為例，從受激布里淵散射耦合方程出發(fā)，研究了SBS快光的小信號模型解析解，分別得出了快光的時間提前量和脈沖壓縮因子。
　　3.基于受激布里淵散射三波耦合方程組，應(yīng)用小

4、信號分析，研究了高非線性光纖的信號光脈沖提前及形變。結(jié)果表明光纖中信號光脈沖時間提前量在一定范圍內(nèi)隨著輸入信號光功率和傳輸距離的增長而近似線性增長，同時脈沖壓縮程度加強(qiáng)；相同條件下非線性光纖比普通單模光纖的時間提前量更大，在50m長高非線性光纖中信號光能量在50mw時實(shí)現(xiàn)了203ns的時間提前量和較小的脈沖形變。高非線性光纖的快光提前效率顯著提高，脈沖形變顯著減小，研究結(jié)果對快光的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用具有參考意義。
　　4.提出使用具有多條

5、譜線結(jié)構(gòu)的泵浦光實(shí)現(xiàn)布里淵寬帶快光的方法，分析了多條譜線對應(yīng)的寬帶泵浦下的布里淵吸收特性和相應(yīng)的相位變化情況，得出通過等振幅譜線疊加可以得到寬帶吸收譜，吸收譜寬度隨著譜線數(shù)目的增加而增加，并且譜線間距對吸收譜底部線性度影響嚴(yán)重。還介紹了寬帶寬SBS理論，分別討論了高斯譜寬帶泵浦光和矩形譜平頂泵浦光的布里淵光提前特性，結(jié)果表明高斯譜寬帶泵浦光和矩形譜平頂泵浦光實(shí)現(xiàn)快光可以減小脈沖畸變，較大程度保持原脈沖波形傳輸。同時，相同情況下矩形譜平頂