【摘要】：理論分析了線寬對受激布里淵散射閾值的影響,使用噪聲信號直接調(diào)制分布反饋半導(dǎo)體激光器構(gòu)成可調(diào)線寬激光光源,搭建了受激布里淵散射閾值測量系統(tǒng).結(jié)果表明,可調(diào)線寬激光的頻譜與所使用的噪聲信號的頻譜類似,光譜與分布反饋半導(dǎo)體激光器輸出光的光譜相比明顯展寬.當(dāng)可調(diào)線寬激光光源使用400 m V噪聲信號進(jìn)行調(diào)制時,長度為900 m單模光纖的受激布里淵散射閾值為616 m W,與使用DFB激光器測量的106 m W閾值相比,提高了7.6 d B.因此,可調(diào)線寬激光光源可以提高光纖的受激布里淵散射閾值,增加長距離光纖通信和光載電能傳輸系統(tǒng)中的光功率.
【圖文】：

第1期張永寧，等:激光線寬對光纖受激布里淵散射閾值的影響91光頻率．根據(jù)式(1)至式(3)，本研究對受激布里淵散射閾值隨光纖長度和激光線寬的變化進(jìn)行仿真．其中，仿真參數(shù)設(shè)置如下:入射光中心波長λ=1550nm;νB=10.8GHz;g0=2.0×10－11m/W;ΔνB=30MHz;K=2.0;k=1.38×10－23J/K;T=300K;聲子壽命TB=10ns;Γ=1/TB;SiO2單模光纖的模場直徑d=9μm;光纖長度L=1.0km．圖1為仿真得到的受激布里淵散射閾值隨光纖長度和激光線寬的變化關(guān)系．圖1(a)表明受激布里淵散射閾值隨光纖長度的增加先急劇減小，當(dāng)光纖長度超過一定值后，受激布里淵散射閾值基本保持不變;對于同一長度的光纖，受激布里淵散射閾值隨激光線寬的增加而增大．圖1(b)表明對于固定長度的SiO2單模光纖，受激布里淵散射閾值隨入射光線寬的增加而線性增加．圖1不同激光器線寬下受激布里淵散射閾值變化的仿真結(jié)果Fig.1TherelationshipbetweenSBSthresholdandlaserlinewidth2實驗結(jié)果與分析受激布里淵散射閾值測量的實驗裝置如圖2．噪聲信號直接調(diào)制DFB激光器構(gòu)成可調(diào)線寬激光光源，DFB激光器的中心波長為1550.72nm，由任意波形發(fā)生器產(chǎn)生的帶寬為20MHz的噪聲信號進(jìn)行直接調(diào)制，輸出光功率約為700μW，經(jīng)摻鉺光纖放大器(erbium-dopedopticalfiberamplifier，ED-FA)1、光纖布拉格光柵濾波器(fiberBragggrat-ing，F(xiàn)BG)、擾偏器(polarizationscrambler，PS)進(jìn)入高功率摻鉺光纖放大器2(EDFA2)．光纖布拉格光柵濾波器用于濾除EDFA1的放大自發(fā)輻射(am-plifiedspontaneousemission，ASE)噪聲;擾偏器的擾偏速率為700kHz，擾偏后光的偏振度＜5%，，光源輸出的激光經(jīng)擾偏后消除了偏振態(tài)對受激布里淵散射閾值的影響;EDFA2用于進(jìn)一步放大光功率

玫降氖薌げ祭鐫ㄉ⑸溷兄鄧婀庀?長度和激光線寬的變化關(guān)系．圖1(a)表明受激布里淵散射閾值隨光纖長度的增加先急劇減小，當(dāng)光纖長度超過一定值后，受激布里淵散射閾值基本保持不變;對于同一長度的光纖，受激布里淵散射閾值隨激光線寬的增加而增大．圖1(b)表明對于固定長度的SiO2單模光纖，受激布里淵散射閾值隨入射光線寬的增加而線性增加．圖1不同激光器線寬下受激布里淵散射閾值變化的仿真結(jié)果Fig.1TherelationshipbetweenSBSthresholdandlaserlinewidth2實驗結(jié)果與分析受激布里淵散射閾值測量的實驗裝置如圖2．噪聲信號直接調(diào)制DFB激光器構(gòu)成可調(diào)線寬激光光源，DFB激光器的中心波長為1550.72nm，由任意波形發(fā)生器產(chǎn)生的帶寬為20MHz的噪聲信號進(jìn)行直接調(diào)制，輸出光功率約為700μW，經(jīng)摻鉺光纖放大器(erbium-dopedopticalfiberamplifier，ED-FA)1、光纖布拉格光柵濾波器(fiberBragggrat-ing，F(xiàn)BG)、擾偏器(polarizationscrambler，PS)進(jìn)入高功率摻鉺光纖放大器2(EDFA2)．光纖布拉格光柵濾波器用于濾除EDFA1的放大自發(fā)輻射(am-plifiedspontaneousemission，ASE)噪聲;擾偏器的擾偏速率為700kHz，擾偏后光的偏振度＜5%，光源輸出的激光經(jīng)擾偏后消除了偏振態(tài)對受激布里淵散射閾值的影響;EDFA2用于進(jìn)一步放大光功率，確保待測光纖中能夠發(fā)生受激布里淵散射．實驗中使用兩個光放大器是因為EDFA2的輸入光功率范圍為1～10mW，DFB激光器輸出光功率不能達(dá)到EDFA2可以工作的最低輸入值，所以需要EDFA1先進(jìn)行預(yù)放大．EDFA2的輸出光經(jīng)光環(huán)形器(opti-calcirculator，OC)進(jìn)入待測光纖(fiberundertest，F(xiàn)UT)，待測光纖為900m單模光纖，型號為G655．待測光纖的末端浸入折射率匹配液中，消除末端的菲涅爾反射，待測光纖的后向散射光?

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫

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