基于受激布里淵散射的有源光學濾波器偏振特性研究.pdf

1、受激布里淵散射（SBS）是光纖中一種重要的非線性效應(yīng)。由于其具有極窄的增益帶寬，在光纖通信與傳感中常被用作有源光學濾波器。本論文著重討論了基于SBS效應(yīng)的有源光學濾波器（SBS-AOF）的偏振特性，在此基礎(chǔ)上探求了偏振態(tài)操控對基于SBS-AOF的超高分辨率光譜測量技術(shù)性能提升作用。此外還利用前述超高分辨率光譜測量裝置實現(xiàn)了偏振模色散的測量。論文主要工作包括：
　　(1)從描述SBS效應(yīng)中信號光和泵浦光互作用機制的電場矢量微分方程出

2、發(fā)，使用光纖的隨機串聯(lián)波片模型對隨機雙折射光纖中SBS效應(yīng)的偏振特性進行了理論分析和仿真計算。結(jié)果表明SBS過程帶來的增益會隨輸入信號偏振態(tài)有規(guī)律的變化，并且會使得輸出信號的偏振態(tài)最終偏向能夠獲得最大增益的方向，即發(fā)生偏振牽引效應(yīng)。當信號光和泵浦光輸入偏振態(tài)一定時，SBS峰值增益具有一定的波長相關(guān)性，但是增益變化在較小的波長范圍內(nèi)并不明顯。
　　(2)給出了一種利用偏振牽引效應(yīng)來改善基于SBS-AOF的超高分辨率光譜測量系統(tǒng)動態(tài)范

3、圍的方法，對這種方法的實際效果及適用性進行研究與探討。實驗研究發(fā)現(xiàn)，該方法在測量功率較大并且光譜較窄的光信號時，對動態(tài)范圍有較大的提升。在泵浦功率為8dBm時，使用該方法測量功率為-1dBm的100MHz正弦波調(diào)制光信號，測量光譜動態(tài)范圍可提升8dB。
　　(3)基于前述的超高分辨率光譜測量裝置，實驗研究了偏振模色散的測量方法。利用SBS-AOF增益的偏振相關(guān)特性，測量在六種特定的泵浦光偏振態(tài)情況下的超高分辨率光譜，實現(xiàn)相應(yīng)斯托克