收藏本站
《南开大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光纤中受激布里渊散射效应及其应用研究

赵军发  
【摘要】:受激布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering, SBS)是泵浦光、斯托克斯光通过声波进行的非线性过程。光纤中的SBS所需要的阈值远低于受激拉曼散射(SRS),是光纤中的主要非线性现象。光纤中的SBS非线性效应,在相位共轭、光纤传感、微波光子学、光可控延迟以及光纤激光器等方面有着广泛的应用。 光纤中基于SBS的可控慢光因为具有功率阈值低、群速度延迟易控、工作波长可调谐、易于同现有光网络集成等优点,是光纤中慢光研究的热点。可调谐多波长布里渊掺铒光纤激光器将光纤中的SBS非线性放大同掺铒光纤的线性放大相结合得到室温稳定的多波长输出,具有波长间隔一致、线宽窄、功率谱相对平坦等优点。 本论文是在天津市自然科学基金(No.08JCYBJC14400),天津市科技支撑重点项目(No.07ZCKFGX00200),国家自然科学基金资助项目(NO.60572018)的支持下完成的。主要内容包括: 1.对光纤中基于SBS的可控慢光和基于SBS的多波长掺铒光纤激光器的研究进展进行了系统介绍。对光纤中SBS机理进行了阐述,并从SBS耦合波方程出发,理论研究了光纤中基于SBS的慢光和快光。对SBS慢光延迟的稳态小信号解析解进行了理论研究。 2.对高非线性光子晶体光纤作为SBS慢光介质进行了研究。通过理论分析得到,具有小模场面积的光子晶体光纤作为慢光介质可以提高慢光系统的延迟效率。实验结果表明,在高非线性光子晶体光纤作为慢光介质的系统中,50 ns脉冲信号获得了33 dB的布里渊增益,脉冲延迟了30 ns,延迟效率达到了0.0046 ns/mW/m,是普通单模光纤的13.7倍。 3.设计研制了一种新型的环形腔可调谐多波长布里渊掺铒光纤激光器。提出利用一个3 dB耦合器的两端连接增益介质,并结合另一个端口的光纤环镜形成反馈、实现级联的结构,简化了激光器结构、降低了腔内的损耗。双向布里渊泵浦结构有效的降低了激光器阈值功率和加强了多波长的产生。在1480 nm最大泵浦功率110 mW时,激光器获得了13 nm调谐范围内平均21个波长的输出。 4.设计研制了一种基于光子晶体光纤的可调谐多波长布里渊掺铒光纤激光器。激光器采用结构简单的环形腔,用一个耦合器实现布里渊泵浦光的导入和多波长激光的输出。利用70 m长的低损耗的高非线性光子晶体光纤作为布里渊增益介质,缩短了腔长,便于集成。在布里渊泵浦信号3 dBm,1480 nm泵源泵浦功率30 mW情况下,获得了可调谐范围25 nm的3波长激光输出。当1480 nm泵源泵浦功率增加到最大110 mW时,实现了调谐范围10 nm,波长间隔为0.078 nm的10个波长激光输出。 5.设计研制了环形和线形宽带可调谐多波长布里渊掺铒光纤光源。提出利用光纤中的SBS效应产生反方向传输的斯托克斯信号将光信号返回腔中的结构,消除了腔内自激模的影响,使光源的调谐带宽仅由掺铒光纤放大器的带宽和布里渊泵浦信号的调谐范围决定。其中,线形结构采用布里渊泵浦信号前置双次放大的结构,有效降低了阈值功率。光源实现了1530-1570nm之间40 nm可调谐范围的多波长输出。
【学位授予单位】:南开大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN248

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周红燕;光纤中基于受激布里渊散射的慢光研究[D];北京邮电大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张萍萍;胡姝玲;陈淑英;杨远洪;张春熹;;A high-efficiency Brillouin fiber ring laser[J];Chinese Optics Letters;2009年06期
2 胡松,尉仕康,詹黎,宋跃江,夏宇兴;15波长输出的布里渊掺铒光纤激光器[J];光学学报;2005年02期
3 汪平河;廖弦;饶云江;;一种新型自激发布里渊掺铒光纤激光器[J];光学学报;2007年12期
4 段德稳;朱涛;饶云江;杨晓辰;;基于空芯光子晶体光纤的微小型非本征光纤法布里-珀罗干涉应变传感器[J];光学学报;2008年01期
5 张祖兴;桑明煌;叶志清;况庆强;聂义友;;基于非线性偏振旋转效应的多波长光纤激光器[J];光学学报;2008年04期
6 陈伟;张艳;任民;谢亮;袁海庆;王欣;祝宁华;;单纵模布里渊掺铒光纤激光器的实验研究[J];光学学报;2008年09期
7 李尧,冯新焕,孙磊,孙婷婷,刘艳格,袁树忠,开桂云,董孝义;用偏振烧孔实现的室温双波长光纤激光器[J];光子学报;2005年02期
8 耿丹;杨冬晓;章献民;耿岩;;基于光子晶体光纤中受激布里渊散射的光载波抑制[J];光子学报;2008年09期
9 张萍萍;杨远洪;陈淑英;;布里渊光纤环形激光器技术发展[J];红外与激光工程;2008年S3期
10 詹黎;宋跃江;夏宇兴;;128波长输出的自注入布里渊光纤激光器[J];激光与光电子学进展;2005年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邢亮;光纤中可控制慢光的研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘占元;多波长掺铒光纤激光器研究[D];南开大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李庆;激光技术在医学上的应用[J];安徽教育学院学报;2000年03期
2 尚连聚,郑义;LD端面泵浦的Nd:YVO_41.34μm三镜折叠腔型激光器[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2001年01期
3 黄骝,张少军,李延廷;强干扰激光电源同步信号取出与建模仿真设计[J];北京工业大学学报;2000年01期
4 李强,雷訇,白志强,左铁钏;激光光束光斑诊断仪探针微孔的设计与加工[J];北京工业大学学报;2000年02期
5 王智勇,陈虹,左铁钏;光束质量对激光加工中光束行为的影响[J];北京工业大学学报;2000年03期
6 李强,雷訇,黄民双,左铁钏;激光光束直接测量模型[J];北京工业大学学报;2002年01期
7 于海娟,李港,陈檬,张丙元,任锋;LD端泵自锁模激光器泵浦光整形系统[J];北京工业大学学报;2005年03期
8 贾佳;;基于Smith-Purcell效应的0.257THz辐射源研究[J];成都信息工程学院学报;2008年06期
9 任金坤;李亚非;;光纤参量对反射式光纤传感器输出特性的影响[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年01期
10 魏佳菊;梁一平;戴特力;;受激布里渊散射对光纤的影响分析[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 孙兵;陈达如;;波长间隔可调谐多波长光纤光学参量振荡器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 张羽;侯国华;刘志海;杨军;苑立波;;光的力学效应实验研究[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
3 唐力铁;;一种测量平均小信号增益及饱和光强方法[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(C 激光技术与应用专题)[C];2006年
4 陈虹;尹志斌;;制造用大功率激光的关键光束参数及测量[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(上册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘勇;太赫兹波和光波随机激光辐射特性的理论研究[D];华中科技大学;2011年
2 桂林;光纤参量放大器中快慢光机理研究[D];北京邮电大学;2011年
3 田佳峻;多波长掺铒光纤激光器及宽带光源的理论和实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 钱楷;光纤中群速度调控的研究[D];上海交通大学;2011年
5 扈荆夫;双波长卫星激光测距的研究[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2003年
6 马红亮;PPKTP晶体光学参量过程产生压缩光的理论和实验研究[D];山西大学;2005年
7 林洁丽;高分辨(饱和)分子光谱谱线线型、线宽及其应用的研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2001年
8 冯新焕;多波长及锁模光纤激光器的理论与实验研究[D];南开大学;2005年
9 王红岩;电激励连续波红外多波段化学激光器的研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 王英;14xx nm喇曼光纤激光器研究[D];华中科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭颖;掺Yb~(3+)双包层光纤激光器理论和实验研究[D];郑州大学;2010年
2 赵兰兰;EDFA增益斜率影响因素的实验研究和数值模拟[D];江南大学;2010年
3 罗定嘉;160Gbit/s 光时分复用系统中非线性光学效应的研究[D];北京交通大学;2011年
4 杨纪超;硅光波导及器件结构的关键技术研究[D];浙江大学;2011年
5 李崇真;磁光光纤光栅的双折射特性与磁可调性研究[D];电子科技大学;2011年
6 扬扬;基于过耦合器的掺铒光纤激光器[D];西北大学;2011年
7 龙芳;基于光子晶体慢光的全光缓存性能和动态调制研究[D];北京邮电大学;2011年
8 尚云博;均匀光纤Bragg光栅慢光的研究[D];兰州理工大学;2011年
9 李红兵;基于光纤受激布里渊散射的慢光及温度传感的研究[D];兰州理工大学;2011年
10 赵敏;高Q值微球腔的非线性效应研究[D];中北大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢超;毛幼菊;;慢光缓存器及其在光分组交换中的应用[J];半导体光电;2007年03期
2 侯尚林;王忠义;;光纤中基于SBS实现慢光的数值研究[J];光电工程;2010年02期
3 尹经禅;肖晓晟;杨昌喜;;基于高非线性光纤中SBS效应的慢光系统[J];光电子.激光;2010年05期
4 赵军发;杨秀峰;童峥嵘;李元;姚斌;赵启大;;光纤中受激布里渊散射可控慢光研究进展[J];光通信技术;2010年02期
5 陈伟;李诗愈;陆培祥;;光纤慢光与全光通信技术[J];光通信研究;2009年01期
6 赵勇;赵华玮;张馨元;原博;张硕;;慢光产生的新机理及其应用[J];光学精密工程;2009年02期
7 掌蕴东,范保华,袁萍,马祖光;红宝石晶体中慢光现象的实验观测[J];光学学报;2004年12期
8 沈一春,宋牟平,章献民,陈抗生;单模光纤中受激布里渊散射阈值研究[J];中国激光;2005年04期
9 邱巍;张程华;刘典;徐晓娟;;基于相干布居振荡的室温固体材料中可控光群速的发展[J];辽宁大学学报(自然科学版);2010年01期
10 张颖;郎佩林;张茹;;Study of SBS slow light based on nano-material doped fiber[J];Optoelectronics Letters;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王超;吕志伟;王晓慧;林殿阳;韩松巍;赵晓彦;;介质声子寿命对SBS能量反射率和脉冲压缩影响的数值模拟研究[A];第六届全国激光科学技术青年学术交流会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邢亮;光纤中可控制慢光的研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 雷睿;基于光纤中受激布里渊散射的慢光研究[D];天津大学;2010年
2 孙中亮;基于光纤受激布里渊散射的慢光研究[D];北京交通大学;2008年
3 黄立贤;受激布里渊散射信号的探测与处理[D];浙江大学;2008年
4 张印;半导体光放大器中的慢光研究[D];华中科技大学;2008年
5 张颖;基于非线性光纤的慢光可调谐延迟[D];北京邮电大学;2010年
6 陈璐;RoF系统中光外差法和光电探测器的研究[D];北京邮电大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李唐军,崔杰,童治,魏淮,简水生;色散补偿及EDFA增益均衡的一体化[J];半导体光电;2003年02期
2 陈徐宗,肖峰,李路明,彭翔,刘成,张宇;光脉冲在电磁感应介质中的超慢群速与负群速传播实验研究[J];北京广播学院学报(自然科学版);2004年S1期
3 杨石泉,丁镭,袁树忠,李朝晖,马宁,董孝义;几种新型多波长光纤激光器[J];光通信技术;2002年01期
4 高莹;陈达如;高士明;;Stable multi-wavelength erbium-doped fiber laser based on dispersion-shifted fiber and Sagnac loop filter[J];Chinese Optics Letters;2007年09期
5 张劲松,李唐军,齐赞伟,简水生;连续调谐多波长主动锁模光纤激光器[J];光学学报;2001年01期
6 王肇颖,余震虹,高培良,贾东方,杨天新,葛春风,张瑞峰,丁永奎,李世忱;8字形主被动锁模掺Er~(3+)光纤激光器[J];光学学报;2003年11期
7 娄淑琴,王智,任国斌,简水生;折射率导模高双折射光子晶体光纤[J];光学学报;2004年10期
8 掌蕴东,范保华,袁萍,马祖光;红宝石晶体中慢光现象的实验观测[J];光学学报;2004年12期
9 胡松,尉仕康,詹黎,宋跃江,夏宇兴;15波长输出的布里渊掺铒光纤激光器[J];光学学报;2005年02期
10 孙国勇,瞿荣辉,杨敬,王向朝,方祖捷;室温下稳定的多波长掺铒光纤激光器的研究[J];光学学报;2005年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 冯新焕;多波长及锁模光纤激光器的理论与实验研究[D];南开大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王月珠,林殿阳,谭铭文,赵利,马祖光;受激布里渊散射光束发散性的研究[J];光学学报;1992年10期
2 庞松涛;贾东方;李亚滨;刘洋;赵川;王肇颖;李世忱;;利用受激布里渊散射产生慢光的最近进展[J];光通信技术;2009年01期
3 赵军发;杨秀峰;童峥嵘;李元;刘艳格;赵启大;;受激布里渊散射慢光系统中强度调制器的应用研究[J];南开大学学报(自然科学版);2011年02期
4 苏红,张为俊,高晓明,葛传文;受激布里渊散射阈值性能的研究[J];量子电子学报;2002年03期
5 朱永祥;陆启生;;受激布里渊散射中Stokes光的反Stokes散射与慢光效应[J];光学精密工程;2011年02期
6 侯尚林;李红兵;黎锁平;刘延君;徐永钊;;斯托克斯脉冲波形对光纤中受激布里渊散射慢光的影响[J];光学学报;2011年06期
7 唐拥攀;李齐良;胡淼;;基于光纤SBS效应的光存储[J];光通信技术;2010年12期
8 赵军发;杨秀峰;童峥嵘;李元;姚斌;赵启大;;光纤中受激布里渊散射可控慢光研究进展[J];光通信技术;2010年02期
9 郑狄;潘炜;;非线性光纤环镜在受激布里渊散射慢光级联系统中的可行性研究[J];物理学报;2011年06期
10 赵勇;赵华玮;张馨元;原博;张硕;;慢光产生的新机理及其应用[J];光学精密工程;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董永康;吕志伟;何伟明;;光纤中基于受激布里渊散射慢光的理论研究[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
2 董永康;吕志伟;李强;;光纤中基于受激布里渊散射的慢光研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
3 刘邦群;刘祖音;陈永平;刘剑;;光导纤维受激布里渊散射研究[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年
4 刘邦群;刘祖音;;光纤中受激布里渊散射脉冲压缩[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年
5 王湘乾;李勇;;受激布里渊散射法测定石油的声速及弹模[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年
6 张萍萍;杨远洪;陈淑英;;布里渊光纤环形激光器技术发展[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年
7 顾春;许立新;张强;明海;;一种单频单偏振高功率环腔掺饵光纤激光器[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
8 杨经国;杜定旭;薛康;周仲璧;;使用受激布里渊散射(“SBS”)压缩激光脉宽和进行激光放大[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年
9 高旗;杨经国;;含NaCl水溶液的受激布里渊散射阈值研究[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集(下册)[C];1991年
10 徐慧华;张行愚;王青圃;薛峤;李雷;范书振;刘兆军;陈晓寒;;一种新的固体材料拉曼增益系数的测量方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 通讯员 黄红立;湖大改写纳米线激光器调谐范围世界纪录[N];湖南日报;2009年
2 鸿宾 亚南;ON-DATA推出“U静谷”结构全新光驱[N];中国机电日报;2000年
3 记者 陈超;森林对环境的影响主要在林冠[N];科技日报;2003年
4 陈磊;科学的光芒是美丽的[N];科技日报;2004年
5 ;本市开展打击不良“口袋本”专项行动[N];北京日报;2004年
6 黄光文;华能为库区群众新农合埋单[N];云南日报;2008年
7 记者 白贵云;哈密:800余张平安保险卡发放到农民工手中[N];哈密报(汉);2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵军发;光纤中受激布里渊散射效应及其应用研究[D];南开大学;2010年
2 邓少永;纵向受激布里渊散射的数值模拟与实验研究[D];国防科学技术大学;2006年
3 杜国龙;全固态离子注入波导晶体切伦科夫型二次谐波理论及激光特性研究[D];山东大学;2011年
4 王维波;共振简并四波混频技术及其在气相介质光谱中应用研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 李欣;LD泵浦掺钕钒酸盐晶体1.3μm短脉冲激光特性研究[D];山东大学;2012年
6 邢亮;光纤中可控制慢光的研究[D];上海交通大学;2008年
7 义理林;光分组交换网中的光信号处理技术研究[D];上海交通大学;2008年
8 李颖;慢光光纤陀螺关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 朱永祥;受激布里渊散射若干问题的探索研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 李林军;Tm,Ho激光器及其泵浦8~10μm ZnGeP_2光学参量振荡器的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李群;光纤中受激布里渊散射慢光延时系统的研究[D];天津理工大学;2011年
2 胡定坤;Nd:YAG晶体泵浦光强分布研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 李娇娇;声波衍射对受激布里渊散射光存储影响的理论研究[D];北京化工大学;2012年
4 司军;基于光纤中受激布里渊散射的光速控制研究[D];北京化工大学;2012年
5 李红兵;基于光纤受激布里渊散射的慢光及温度传感的研究[D];兰州理工大学;2011年
6 雷睿;基于光纤中受激布里渊散射的慢光研究[D];天津大学;2010年
7 姚斌;光纤受激布里渊效应在多波长激光器及光传输特性中的研究[D];天津理工大学;2011年
8 夏健;水中受激布里渊散射和受激拉曼散射特性研究[D];南昌航空大学;2011年
9 刘玉;光纤中基于受激布里渊散射的慢光技术研究[D];西北大学;2012年
10 孙中亮;基于光纤受激布里渊散射的慢光研究[D];北京交通大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026