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光纤中受激布里渊散射慢光阈值和应用研究

王菊巍  
【摘要】:本论文工作主要围绕以下项目展开:国家自然科学基金项目(项目编号:61167005);甘肃省自然科学基金项目(项目编号:1112RJZA017);甘肃省自然科学基金项目(项目编号:1112RJZA018)。 在单模光纤中,当光的入射功率达到一定强度,就会产生非线性效应,增加光信号的误码率。光纤受激布里渊散射具有阈值低,容易产生的特点,易于光纤慢光的产生,以用于光纤传感、光缓存、光纤陀螺等方面。论文主要工作: 1.与他人合作,总结出一种在第三通信窗口处分析单模光纤中布里渊散射阈值增益系数的方法。在受激布里渊散射模型中讨论了当光纤有效纤芯面积、光纤长度、声子寿命与光纤有效长度发生变化时,对阈值增益系数产生的影响。在自发布里渊散射模型中研究了当光纤有效长度与光纤数值孔径发生变化时,对阈值增益系数产生的影响。从我们的研究结果表明,光纤中的阈值增益系数随光纤有效长度,光纤长度,有效纤芯面积以及声子寿命有关。 2.对光子晶体光纤中的去极化型声波导布里渊散射色散方程进行了数值求解;研究了光子晶体光纤中的布里渊频移随泵浦波长及空气孔填充率的变化关系;研究了去极化型声波导布里渊散射频移随温度及应变的响应关系以及与去极化型声波导布里渊散射声波导模式、光子晶体光纤纤芯直径及空气孔层数的关系。研究结果表明:布里渊频移随着波长的增大而线性减小,且对于相同的波长点,增大光子晶体光纤空气孔填充率时,声波横向速度将会减小;去极化型声波导布里渊散射频移随温度及应变的增大而线性增加;同一温度条件下,高阶TR2m模式的去极化型声波导布里渊散射频移对温度的变化更为敏感,而在同一应变条件下,低阶TR2m模式的去极化型声波导布里渊散射频移对应变的变化更为敏感;去极化型声波导布里渊散射频移随纤芯直径的增加而增大,随空气孔层数的增加而减小。


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