近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等領(lǐng)域的迅速發(fā)展,人們對信息大容量和寬帶傳輸需求急劇增加。這使光-電-光網(wǎng)絡(luò)傳輸模式已無法滿足信息的傳輸需要,人們對全光通信網(wǎng)絡(luò)的需求愈加迫切。全光通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展受限于光緩存和光路由技術(shù),而可控快慢光技術(shù)在解決這一問題上有著不可比擬的優(yōu)越性。在光纖中實現(xiàn)的受激布里淵散射快慢光具有可在室溫下工作、能與現(xiàn)有光纖通信系統(tǒng)兼容以及可調(diào)節(jié)的帶寬的優(yōu)勢,從而被人們廣泛研究。本論文的主要研究內(nèi)容如下:首先利用雙泵浦三波耦合方程,推導(dǎo)了系統(tǒng)的傳輸函數(shù),布里淵復(fù)增益函數(shù)和快光時間提前量。分析了普通單模光纖中雙線泵浦產(chǎn)生的雙線泵浦布里淵增益特性及在增益峰間實現(xiàn)脈沖的“超光速”傳輸理論,并模擬了雙線泵浦布里淵增益處受激布里淵散射引起的快光特性。結(jié)果表明當(dāng)頻率分離因子大于0.596時,可以出現(xiàn)雙增益峰的現(xiàn)象;當(dāng)頻率分離因子在1?5.25范圍內(nèi)時,兩個泵浦波產(chǎn)生的雙增益峰之間可以明顯地產(chǎn)生快光;當(dāng)頻率分離因子1.75時,在雙線泵浦布里淵增益之間的最大時間提前可達(dá)25ps。當(dāng)頻率分離因子為2.42時,三階色散所對應(yīng)的歸一化色散長度為無窮大,三階散射可以得到完全補償;當(dāng)頻率分離因子... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電致伸縮聲波產(chǎn)生折射率調(diào)制實驗裝置圖[19]

ぞ嗬肭榭魷攏?詮倫酉嗷プ饔彌泄鄄斕降南煊Α?A.S.Biryukov[20]提出了光纖折射率的時間響應(yīng)模型，該模型描述了在光纖中傳播的高頻脈沖中激光脈沖的電致伸縮時間偏移。并將該模型的結(jié)果與文獻(xiàn)中已知的光學(xué)孤子的高頻中的相對時間偏移的研究結(jié)果對比，發(fā)現(xiàn)兩者的研究結(jié)果相吻合。Yeniay和A.Kobyakov等[21-24]也對折射率分布對布里淵增益（Brillouingainspectrum，BGS）和布里淵增益系數(shù)大小的影響做了研究。其中Yeniay等[21]使用1552nm的紅外激光源，研究了四種具有不同折射率分布的不同光纖的布里淵增益譜，實驗裝置如圖1.2所示。發(fā)現(xiàn)自發(fā)布里淵散射的光譜形狀反映了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，特別是光纖的折射率分布。并通過考慮布里淵光譜的主共振峰的線寬變窄來檢測從自發(fā)散射到受激散射的演變。在此之后，與布里淵散射有關(guān)的其他研究方向包括散射光和聲光偏振耦合，SBS與非線性四波混頻或交叉相位調(diào)制之間的相互作用，以及基于瑞利后向散射的多級SBS[25]，SBS在分布式摻鉺光纖放大器和拉曼放大器中的應(yīng)用等。除此之外，還有光譜展寬泵浦對光纖布拉格光柵[26]的影響等，這些研究也使得SBS在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的使用變得更廣泛。其中最突出的例子之一就是光纖通信，例如，SBS可以通過電致伸縮效應(yīng)表現(xiàn)出光纖中孤子之間的相互作用[27,28]。1.3快慢光技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀慢光的研究可追溯到19世紀(jì)[29]。自上世紀(jì)初，Brillouin等[30]才在理論上預(yù)言了群速度可以超過光速。但受限于當(dāng)時實驗條件及實驗器材，快慢光技術(shù)并沒有較大的突破和發(fā)展。激光器的問世為快慢光的研究提供了實驗條件，如F.R.Faxvog等[31]在1970年使用He-Ne激光器實現(xiàn)了脈沖速度超過光速c。1982年，圖1.2測量布里淵閾值和增益譜的實驗裝置圖[21]

碩士學(xué)位論文51.3.2相干布居振蕩當(dāng)泵浦光pω和信號光sω(spω=ω+δ)位于吸收區(qū)時，將二者注入到介質(zhì)中，此時基態(tài)粒子將會在亞穩(wěn)態(tài)與基態(tài)之間呈現(xiàn)出周期性振蕩�；贑PO效應(yīng)的快慢光原理是當(dāng)泵浦光pω和探測光sω頻率差小于粒子的亞穩(wěn)態(tài)壽命的倒數(shù)時，粒子在基態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)之間的分布，會因粒子的周期振蕩而被影響，從而導(dǎo)致吸收飽和或增益飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生，最終在信號光的吸收譜或增益譜上產(chǎn)生燒孔。而譜燒孔將引起群折射率產(chǎn)生劇烈變化進(jìn)而產(chǎn)生色散，吸收譜上的燒孔會導(dǎo)致慢光的產(chǎn)生，增益譜上的燒孔會導(dǎo)致快光的產(chǎn)生。2003年，Bigelow等[7]利用CPO效應(yīng)，在紅寶石晶體和紫翠玉晶體內(nèi)分別實現(xiàn)了慢光和快光現(xiàn)象。2006年，Schweinsberg等[36]利用980nm泵浦光源，在摻鉺光纖中首次實現(xiàn)了利用CPO效應(yīng)，并成功的使1550nm的信號脈沖延遲和提前。該實驗研究在不同泵浦功率情況下，通過對頻率調(diào)制，使得信號脈沖被提前。實驗結(jié)果如圖1.5所示，當(dāng)泵浦功率較小時，信號脈沖被延遲；而當(dāng)泵浦功率較圖1.5分?jǐn)?shù)提前量隨調(diào)制頻率的變化[36]圖1.4EIT快慢光實驗裝置圖[35]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙包層七芯光子晶體光纖超連續(xù)譜的產(chǎn)生及模式分析[J]. 黃詩盛,張格霖,韋會峰,李會權(quán),林榮勇,羅杰,陳抗抗,閆培光.  中國激光. 2013(11)
[2]基于光子晶體光纖的百瓦量級超連續(xù)譜光源研究[J]. 諶鴻偉,郭良,靳愛軍,陳勝平,侯靜,陸啟生.  物理學(xué)報. 2013(15)
[3]高非線性光子晶體光纖布里淵散射譜及溫敏特性[J]. 黃民雙,黃軍芬.  光電工程. 2011(11)
[4]斯托克斯脈沖波形對光纖中受激布里淵散射慢光的影響[J]. 侯尚林,李紅兵,黎鎖平,劉延君,徐永釗.  光學(xué)學(xué)報. 2011(06)
[5]環(huán)境溫度寬范圍變化對光纖布里淵頻移的影響[J]. 趙麗娟.  物理學(xué)報. 2010(09)

博士論文
[1]光纖中群速度調(diào)控的研究[D]. 錢楷.上海交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]少模光纖中受激布里淵散射慢光的研究[D]. 李麗君.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]寬帶激光空間啁啾匹配倍頻技術(shù)研究[D]. 陶昱東.中國工程物理研究院 2019
[3]光纖參數(shù)對受激布里淵散射快光的影響及傳感應(yīng)用[D]. 牛帥斌.蘭州理工大學(xué) 2018
[4]基于光纖中受激布里淵散射的慢光研究[D]. 雷睿.天津大學(xué) 2010



本文編號：3545734