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《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》 2008年
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光纤中受激布里渊散射慢光及脉冲失真管理研究

刘宇  
【摘要】: 光纤中基于非线性效应的慢光技术,不仅可以应用于现存的通信系统,更可能在未来有一些潜在的应用,如光延迟,光存储,数据同步和全光信号处理等,所以吸引了很多学者的关注。本文主要研究了窄带泵浦和宽带泵浦两种情况下,如何增加光纤中受激布里渊散射慢光带宽的方法,并在信号脉冲失真的允许条件下对其群延迟时间进行优化,以期达到最佳的可变光学延迟,取得了一些成果。 基于实际应用中可允许的信号失真,通过优化一系列的物理变量,发现可实现信号脉冲失真的优化管理。讨论了幅度失真、相位失真和脉冲展宽对信号群延迟的影响。在窄带泵浦的情况下,对比了失真约束条件下的双增线和单增益线泵浦的脉冲群延迟优化结果。作为例子,在给定幅度失真和相位失真约束条件下,双增益的群延迟是单增益情形的2倍;而在给定相位失真和脉冲展宽约束条件下,双增益的群延迟是单增益情形的5.7倍。 在宽带泵浦的情况下,本文提出了增加单模光纤受激布里渊散射增益带宽的一种双宽带泵浦方案,从理论上分析了布里渊增益及与其相关的色散特性。研究表明,通过优化双宽带泵浦峰之间的频率间隔,可以得到一个有利于减小脉冲幅度失真和脉冲展宽的平顶增益谱。在相同泵浦功率下,该方案的增益带宽可达13.8GHz,是单宽带泵浦情况下的1.7倍,同时相对群延迟也是单宽带泵浦的2倍,该方法为10Gbit/s信号脉冲的可控光学延迟提供了理论指导。
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