光纖中群速度調(diào)控的研究.pdf

1、對光的群速度進行調(diào)控，即快慢光現(xiàn)象。由于其有可能在全光通信、光傳感、非線性效應(yīng)增強以及光控相控陣雷達等方面得到應(yīng)用，因而具有重要的研究意義。而在光纖中控制光的群速度由于具有室溫工作、和光通信系統(tǒng)兼容性好等優(yōu)點，得到了廣泛的關(guān)注。
　　目前已經(jīng)有一些方案在光纖中實現(xiàn)了可控快慢光。然而由于其各自的局限性，距離實際應(yīng)用還有很長的路要走。
　　本文對光纖中的群速度調(diào)控現(xiàn)象展開了研究，提出了幾種新的快慢光方案。同已有方案相比，這幾種方

2、案都在不同方面得到了一定的改進，有望能得到更好的應(yīng)用。
　　本文提出了基于光纖環(huán)增強的布里淵自加快快光，通過環(huán)形器將布里淵散射的斯托克斯光反向引入相互作用光纖，得到了更大的信號提前量，也獲得了更高的提前量產(chǎn)生效率。實驗中當入射光功率增大到16.25 dBm時，我們觀測到10 ns的傳輸提前量。提前量與入射光功率成近似的線性關(guān)系，比值約為1.67 ns/dBm。
　　本文首次通過實驗觀察到有源光纖光柵慢光。在實驗中我們發(fā)現(xiàn)，改

3、變泵浦功率時，增益系數(shù)的虛部對群延遲改變的作用不大。在有源光纖光柵中實現(xiàn)可控快慢光的機制主要是由于泵浦光改變了增益系數(shù)的實部導(dǎo)致了信號光的失諧量也隨之發(fā)生變化，因而對于一束中心波長位于光柵邊帶附近的信號光來說，當泵浦光強度變化時，其群延遲也會發(fā)生較大的改變。實驗中我們觀察到了最大0.9 ns的群延遲變化。本方案結(jié)構(gòu)非常簡單，易于實現(xiàn)。
　　本文首次報道了在摻鉺光纖中利用交叉增益調(diào)制效應(yīng)控制光速，實現(xiàn)從超慢光到超快光乃至負群速度的傳

4、輸。首次觀察到通過改變控制光的調(diào)制相位控制信號光群延遲的現(xiàn)象。實驗中，我們利用一段14m長400 ppm的摻鉺光纖，在20 kHz的調(diào)制頻率下獲得了1.69×106m/s的超慢光以及-3.3×105 m/s的負群速度。此外，我們還對同向XMG慢光，以及群延遲隨調(diào)制頻率增加而減小的現(xiàn)象進行了實驗研究。本方案具有更大的延遲帶寬，更短的作用光纖，且控制光和信號光的波長可以設(shè)置在摻鉺光纖增益帶中的任意位置，不需要刻意的控制波長差等優(yōu)點。