光纤中前后向布里渊散射特性分析

发布时间：2017-06-08 17:07

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【摘要】：本文利用全矢量有限元法理论分析了单模光纤中前向布里渊散射声波对斯托克斯波的影响和光子晶体光纤结构变化对后向布里渊散射频移及增益峰值的影响。主要的研究内容及取得成果如下:1、研究了单模光纤中前向布里渊散射R0,m和TR2,m声波模式对斯托克斯波增益、相位调制和双折射的影响。研究结果表明对于R0,m和TR2,m声波模式引起斯托克斯波的增益,当布里渊频移与R0,8和TR2,10声波频率相同时,斯托克斯波的增益最大,随着泵浦功率的增大,斯托克斯波增益也增大;对于R0,m和TR2,m声波模式引起斯托克斯波的相位调制,R0,1、TR2,1、TR2,5、TR2,7和TR2,10模式引起斯托克斯波的相位调制较大,随着泵浦功率的增大,斯托克斯波的相位调制线性增大,其中TR2,m模对斯托克斯波相位调制比R0,m模大;对于TR2,m声波模式引起斯托克斯波的附加双折射,TR2,1、TR2,5、TR2,7和TR2,10声波模式能产生较为明显的附加双折射,随着泵浦功率的增大,斯托克斯波的附加双折射线性增大。2、研究了光子晶体光纤结构变化对后向受激布里渊散射频移与增益峰值的影响。研究结果表明当光子晶体光纤空气孔节距和包层空气孔层数不变时,增大空气孔直径,布里渊频移减小,布里渊增益峰值增大;当空气孔直径和包层空气孔层数不变,空气孔节距增大时,布里渊频移增大,布里渊增益峰值减小;当空气孔直径和节距不变,包层空气孔层数增多时,布里渊频移基本不变,布里渊增益峰值减小。
【关键词】：光纤 受激布里渊散射 增益 相位调制 附加双折射 布里渊频移
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 光纤中的受激布里渊散射8-11
• 1.3 光纤中的前向布里渊散射11-12
• 1.4 光纤中的后向布里渊散射12
• 1.5 论文的主要内容12-14
• 第二章 有限元法分析光纤中的布里渊散射14-19
• 2.1 引言14
• 2.2 有限元基本原理和求解步骤14
• 2.3 有限元法求解光波和声波方程14-18
• 2.4 本章小结18-19
• 第三章 光纤中前向受激布里渊散射声波对斯托克斯波的影响19-27
• 3.1 引言19-20
• 3.2 理论分析20-22
• 3.2.1 GAWBS理论模型20-21
• 3.2.2 GAWBS增益21
• 3.2.3 声波模式引起Stokes波的相位调制21
• 3.2.4 扭转径向声波引起Stokes波的附加双折射21-22
• 3.3 数值模拟结果及讨论22-26
• 3.3.1 泵浦功率对GAWBS增益的影响22-24
• 3.3.2 声波模式调制Stokes波的相位及泵浦功率对其影响24-25
• 3.3.3 扭转径向声波模式引起Stokes波的附加双折射25-26
• 3.4 本章小结26-27
• 第四章 光纤结构对后向受激布里渊散射频移和增益峰值的影响27-35
• 4.1 引言27
• 4.2 理论分析27-29
• 4.2.1 布里渊频移27-28
• 4.2.2 布里渊增益28-29
• 4.3 数值模拟结果及讨论29-33
• 4.3.1 光子晶体光纤参数对布里渊频移影响29-31
• 4.3.2 光子晶体光纤参数对布里渊散射增益峰值的影响31-33
• 4.4 本章小结33-35
• 结论35-36
• 参考文献36-40
• 致谢40-41
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文41-42
• 附录B （2.18）和（2.20）式中矩阵模块42

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 张雯豫;侯尚林;刘延君;雷景丽;李晓晓;王道斌;武刚;徐永钊;;掺杂和结构对光纤中去极化型声波导布里渊散射频移与散射效率的影响[J];光子学报;2015年05期

2 惠战强;;基于光子晶体光纤中自相位调制效应的6×40 Gbit/s全光波长组播实验研究(英文)[J];红外与激光工程;2015年01期

3 侯尚林;吕瑞;刘延君;王道斌;雷景丽;黎锁平;赵宇杰;;光子晶体光纤中去极化型声波导布里渊散射频移和散射效率研究[J];发光学报;2014年01期

4 陈陶;梁忠诚;徐荣青;;可变透镜边沿模拟顶角可调棱镜的可变光衰减器[J];光子学报;2013年12期

5 侯尚林;薛乐梅;王菊巍;刘延君;王道斌;徐永钊;;光子晶体光纤中去极化声波导布里渊散射温度及应变响应[J];发光学报;2013年04期

6 侯尚林;薛乐梅;黎锁平;刘延君;徐永钊;;光子晶体光纤中布里渊散射声波模式特性的分析[J];物理学报;2012年13期

7 李宏亮;张巍;黄翊东;彭江得;;Acoustic longitudinal mode coupling in w-shaped Al/Ge Co-doped fibre[J];Chinese Physics B;2011年10期

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1 袁鹏;太赫兹波光子晶体光纤的传输特性研究[D];兰州理工大学;2014年

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本文编号：433159