光纤中可控制慢光的研究
【摘要】:
光纤中控制光的传播速度甚至将光“停”下来,在全光通讯和光信息处理中具有重要意义。目前的光纤通信系统中,存在着较多的光-电、电-光转换过程,给光纤通信系统带来诸多不利因素。为了充分利用光纤通讯的带宽优势,人们一直梦想着能够实现全光通信技术。
缺少实用的光路由器是全光通信发展的一个瓶颈。而其关键部件全光缓存器尚没有实用的技术途径。实现光缓存的办法之一就是——用光学的手段来控制光速。这就是研究光纤中的快慢光技术的目的——研制一种全光存储器或是高精度的光学可控延迟线,以解决全光通讯中光交换/光路由的问题。此外,快慢光现象的研究还可以应用在光信息处理和光存储等方面。
本文对光纤中光速减慢技术(“慢光”技术),特别是基于受激布里渊放大的慢光技术进行了理论和实验上的研究。
本文首次提出了一种可以增强布里渊慢光缓存器延迟性能的高功率布里渊放大器。泵浦和信号的功率之比如果越高会带来更高增益,而信号的延迟时间同增益成正比,所以也会带来好的延迟性能。高功率布里渊放大器利用较短的光纤长度提高了布里渊阈值,从而增加了可用的泵浦功率,所以可以提高泵浦和信号的功率比。由于增益饱和是布里渊慢光缓存器性能的主要限制之一,本文着重研究了这一特征参数。同时还测量了其延迟性能,噪声指数等特征。此外,还分析了高功率布里渊放大器的性能对其慢光缓存器应用的影响。结果表明,对输入功率-36dBm的信号,相对于低功率布里渊放大器,通过使用高功率布里渊放大器,延迟时间可以增强超过24ns。
本文对布里渊慢光进行了深入的理论分析,推导了基于布里渊放大的慢光缓存器的存储能力的公式,并通过数值模拟给出了其最大能存储的比特数及获得最佳存储比特数的相应的比特率。首次从物理机理上解释了目前所有的基于SBS的慢光实验其延迟量都没有超过1个比特的原因。
全光缓存器的宽带应用是发展趋势。通过调制泵浦增加泵谱光谱宽度可以实现宽带布里渊放大。我们针对宽带布里渊慢光缓存器在不同泵浦带宽(或增益带宽)的情形进行了详细的理论分析。结果表明,对RZ码,其存储能力局限在1.2比特左右。此结果是窄带情形的2倍多。
本文还研究了基于光纤环形共振腔的慢光现象,详细分析了其各种特性。着重分析了其振幅损耗系数对系统延迟和色散性能的影响。结果表明,环内有增益时,且与振幅耦合比乘积为1时会出现延迟和色散突变等新现象。
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1 |
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 |
2 |
侯尚林;王忠义;朱龙;;基于Tellurite光纤的受激布里渊散射慢光数值模拟[J];兰州理工大学学报;2010年03期 |
3 |
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 |
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 |
邢亮;詹黎;夏宇兴;;高增益光纤受激布里渊散射放大的大延迟可控慢光[J];科学通报;2009年15期 |
6 |
邢亮;詹黎;义理林;夏宇兴;;光纤中可控光速减慢技术研究的最新进展[J];激光与光电子学进展;2006年07期 |
7 |
刘邦群;刘祖荫;陈永平;张建军;;光纤中的受激布里渊散射(SBS)[J];武汉大学学报(理学版);1986年01期 |
8 |
汤秀章,姚刚,王孝君;KrF激光在SF_6气体中受激布里渊散射的研究[J];强激光与粒子束;1995年02期 |
9 |
;电视、电视技术[J];中国光学与应用光学文摘;1999年04期 |
10 |
延凤平,单英,简水生;受激布里渊散射光纤陀螺(SBS-FOG)中传输光偏振稳定性的研究[J];铁道学报;2001年02期 |
11 |
林殿阳,赵晓彦,吕志伟;环己烷中受激布里渊散射脉宽起伏的实验研究[J];应用激光;2002年06期 |
12 |
王超,吕志伟,何伟明;利用受激布里渊散射获得皮秒激光脉冲[J];强激光与粒子束;2003年12期 |
13 |
龚旗煌,夏仲炬,杨葭荪;受激布里渊散射相位共轭的一种机理[J];量子电子学报;1987年01期 |
14 |
申云峰,赵晓东,顾畹仪;光ATM交换单元的排队方案[J];北京邮电大学学报;1998年01期 |
15 |
;形变共振腔提高激光器输出功率[J];激光与光电子学进展;1999年05期 |
16 |
李勇,丁在田;AM-VSB光纤传输系统设计中对受激布里渊散射影响的考虑[J];中国有线电视;2000年23期 |
17 |
王沛,张为俊,葛传文,苏红,邵杰,聂劲松,汪震,杨颙,高晓明;聚焦参数对受激布里渊散射的影响[J];量子电子学报;2001年06期 |
18 |
魏晓峰,袁晓东,丁磊,郑万国,叶金祥,满永在;利用受激布里渊散射脉冲压缩效应获得高功率激光输出[J];强激光与粒子束;1999年02期 |
19 |
王沛,张为俊,高晓明,葛传文,邵杰,程平,聂劲松,杨顒;受激布里渊散射的阈值效应[J];量子电子学报;2001年03期 |
20 |
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 |
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