光纖中基于受激布里淵散射的模間色散補(bǔ)償及傳感.pdf

1、本文利用了全矢量有限元法和后向差分法，分析了光纖中受激布里淵散射聲波特性，以及聲波與光波間的相互作用，并利用該特性討論了其在傳感及模間色散補(bǔ)償上的應(yīng)用。本文的主要研究?jī)?nèi)容及取得的成果如下：
　　1、為解決布里淵頻移同時(shí)受溫度和應(yīng)變影響的交叉敏感問題，提出了用聲波導(dǎo)布里淵散射同時(shí)檢測(cè)溫度和應(yīng)變的傳感器設(shè)計(jì)方案。根據(jù)聲波導(dǎo)布里淵散射中不同聲模對(duì)溫度和應(yīng)變的敏感度不同，設(shè)計(jì)特定的泵浦光和斯托克斯光頻率，使檢測(cè)的頻譜圖上呈現(xiàn)多峰放大現(xiàn)象。

2、再根據(jù)溫度和應(yīng)變對(duì)聲模特征頻率的影響，區(qū)分出光纖所受溫度和應(yīng)變值。模擬結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)SMF-28光纖中，R02模對(duì)應(yīng)的溫度敏感度比TR25模對(duì)應(yīng)的溫度敏感度低0.86%，R02模對(duì)應(yīng)的應(yīng)變敏感度比TR25模對(duì)應(yīng)的應(yīng)變敏感度高54.1%。由于R02模和TR25模對(duì)應(yīng)溫度敏感度近似相同，而兩者對(duì)應(yīng)應(yīng)變敏感度相差較大，可以有效地區(qū)分出溫度和應(yīng)變對(duì)布里淵頻移的影響，從而達(dá)到溫度應(yīng)變同時(shí)測(cè)量的目的。
　　2、利用非迭代后向差分法研究了小信號(hào)模

3、型下，少模光纖中受激布里淵散射特性。分析了少模光纖在模分復(fù)用MIMO系統(tǒng)中模間色散的產(chǎn)生原因、受激布里淵散射的慢光效應(yīng)，討論了利用受激布里淵散射慢光效應(yīng)進(jìn)行模間色散補(bǔ)償?shù)目尚行?。分析結(jié)果表明當(dāng)少模光纖中LP11模充當(dāng)斯托克斯光時(shí)，慢光效應(yīng)可以對(duì)模間色散完全補(bǔ)償；對(duì)于因傳輸信號(hào)變化、外界干擾、光纖不規(guī)則等因素引起的不同模間色散值，可在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變情況下，僅改變輸入泵浦參數(shù)使得模間色散匹配補(bǔ)償。這種設(shè)計(jì)方案靈活度高、適用范圍廣、具有一定的實(shí)