光纤中基于双布里渊增益线的受激布里渊散射快光

发布时间：2021-08-03 01:17

　　为了解决受激布里渊散射快光在高吸收区产生损耗的问题,通过分析普通单模光纤中双线泵浦产生的双布里渊增益线特性及在增益峰间实现脉冲的超光速传输理论,利用有限元法数值模拟了双布里渊增益线处受激布里渊散射引起的快光特性。结果表明,当频率分离因子大于0.596时,可以观察到双增益峰;当频率分离因子在1～5.25范围内时,两个泵浦波产生的双增益峰之间可以明显地产生快光;当频率分离因子为1.75时,在双布里渊增益线之间的最大时间提前可达25 ps。当频率分离因子为2.42时,三阶色散所对应的归一化色散长度为无穷大,三阶色散可以得到完全补偿;当频率分离因子大于2.464时,脉冲展宽因子趋近于1,可以实现无畸变传输,但时间提前量小于13.52 ps。本文的研究结论对于在布里渊增益区实现快光具有一定的理论意义,并对设计基于受激布里渊散射快光器件具有理论指导作用。 

【文章来源】：发光学报. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同频率分离因子的归一化增益(a)和归一化时间延迟(b)随归一化频率的变化

图2显示了在光纤长度为3.5 km时,时间延迟随频率分离因子而变化,在频率分离因子d=1.75处为转折点,转折点是可以实现的最大反常色散处,其对应的最大时间提前量为25 ps。该图清楚地表明,随着频率分离因子的增加,时间提前量先增加后减小,但是频率分离因子大于5.25时,中心角频率处的时间提前量为0。因此,当频率分离因子d>5.25时,因为双增益线的分离变大,导致在中心角频率处不会有SBS效应产生。3.2 频率分离因子对时域输出波形的影响

图3仿真了频率分离因子d从0增大到5.25时的归一化时域波形。可以明显看出,当频率分离因子d=0时,输出时域波形具有最大时间延迟为104 ps,根据公式(12),d=0时正常色散效应最强。当频率分离因子d=1时,输入信号脉冲被整形为初始脉冲形状。并且,随频率分离因子d值的增加使信号先延迟后提前。当频率分离因子d=1.75时,输出时域波形时间提前量达到最大值,为25 ps。且图中d为0,1,1.75,5.25时的时间提前分别为-104,0,25,0 ps。3.3 归一化色散长度及频率分离因子对脉冲展宽因子的影响


本文编号：3318646