光纖受繳布里淵效應(yīng)在多波長(zhǎng)激光器及光傳輸特性中的研究.pdf

1、受激布里淵散射(Stimulated Brillouin Scattering)所需泵浦光功率遠(yuǎn)小于受激拉曼散射(SRS)，是光纖中效率最高的非線性現(xiàn)象。SBS過(guò)程可以經(jīng)典地描述為泵浦波，斯托克斯波與聲波三者之間的非線性作用。目前，光纖中SBS效應(yīng)在分布式光纖傳感器、光纖陀螺、光纖相位共軛鏡、光可控延遲、微波光子學(xué)以及光纖激光器等領(lǐng)域都具有重要應(yīng)用。利用光纖中布里淵增益與摻鉺光纖放大器(EDFA)產(chǎn)生的受激布里淵多波長(zhǎng)輸出，不僅可以保持

2、各輸出波長(zhǎng)間隔的一致性，此外具有線寬窄，輸出功率譜較平坦等諸多特點(diǎn)，因此可以作為光源在超密集波分復(fù)用領(lǐng)域中發(fā)揮巨大作用。同時(shí)，光纖中基于受激布里淵散射獲得光信號(hào)群時(shí)延的技術(shù)具有眾多優(yōu)點(diǎn)，首先利用SBS效應(yīng)可在任意波長(zhǎng)得到比較大時(shí)延，因此可確保系統(tǒng)工作在通信波段上，并且基于SBS獲得慢光需要泵浦功率較低，易于與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)相融合，構(gòu)建成本低，是目前研究的熱點(diǎn)。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴針對(duì)光纖中基于SBS效應(yīng)的可調(diào)諧多波長(zhǎng)激光

3、器以及慢光現(xiàn)象國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述。對(duì)光纖中受激布里淵散射作用產(chǎn)生原理進(jìn)行理論分析，并進(jìn)一步對(duì)基于SBS效應(yīng)產(chǎn)生的多波長(zhǎng)輸出及慢光現(xiàn)象的物理機(jī)理和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行探討。
　　 ⑵設(shè)計(jì)了一種使用FBG構(gòu)成反射腔的線形調(diào)諧多波長(zhǎng)布里淵摻鉺光纖激光器。利用光纖布拉格光柵(FBG)進(jìn)行選頻濾波，有效抑制腔內(nèi)自激模的影響，增加激光器輸出波長(zhǎng)數(shù)。布里淵泵浦信號(hào)進(jìn)入布里淵增益介質(zhì)之前經(jīng)過(guò)摻鉺光纖放大器的兩次放大，降低了布里淵增益的閾值。該多

4、波長(zhǎng)激光器實(shí)現(xiàn)了1530～1560 nm之間30 nm可調(diào)諧范圍的輸出。在布里淵泵浦信號(hào)功率2 mW，980nm泵源抽運(yùn)功率60mW情況下，1540～1554 nm范圍內(nèi)，獲得了波長(zhǎng)間隔0.088 nm的16個(gè)波長(zhǎng)的輸出。
　　 ⑶設(shè)計(jì)了一種新穎的基于光纖布拉格光柵(FBG)的多級(jí)延遲SBS結(jié)構(gòu)的慢光系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)中采用了兩個(gè)FBG和一段15km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖，利用光柵不同的反射特性，使信號(hào)光和泵浦光可重復(fù)通過(guò)同一段光纖相互作用，在僅