| 题名 | 光纤中受激布里渊散射快光提前及脉冲形变的研究 |
| 作者 | 车永康 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 侯尚林 |
| 关键词 | 高非线性光纤 受激布里渊散射 快光 时间提前 脉冲形变 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 在光通信技术高速发展,对信息的转换和接收能力需求进一步提升的时代背景下,全光网络通信势必取代现有的网络通信系统。全光网络通信技术采用光-光直接转换,具有更高效的转换效率、更大的传输容量(大约几十Tb/s),其潜在的应用价值备受人们期待。快慢光技术具有调控光速的能力,可以被用来解决全光通信网络中面临的对信号光的同步和缓存的难题,实现光交换和光路由,解决全光网络通信过程中面临的关键性难题。对于不同的快慢光系统,光纤中快慢光技术是近年来的研究热点。而光纤中基于受激布里渊散射(SBS,Stimulated Brillouin scatting)效应实现快慢光具有极低的泵浦光阈值功率、可以室温下操作、工作波长可调以及与光纤通信系统兼容性良好等优点,更是光速可调技术中的研究热点。本论文以布里渊散射产生快光为研究对象,围绕提高时间提前量、减少脉冲失真分别对光纤中窄带宽泵浦光和宽带宽泵浦光SBS快光特性进行了讨论研究,主要内容如下:1.介绍对比了实现快慢光的各种调控技术,主要论述了近年来国内外基于受激布里渊散射增加快光提前、减小脉冲失真、使用特种光纤提高提前效率的研究现状和应用前景。2.给出了光纤中布里渊散射过程的物理模型和数学推倒过程;考虑到光纤中产生快慢光条件的不同,完善了受激布里渊散射声波-光波耦合方程组;以单色泵浦光为例,从受激布里渊散射耦合方程出发,研究了SBS快光的小信号模型解析解,分别得出了快光的时间提前量和脉冲压缩因子。3.基于受激布里渊散射三波耦合方程组,应用小信号分析,研究了高非线性光纤的信号光脉冲提前及形变。结果表明光纤中信号光脉冲时间提前量在一定范围内随着输入信号光功率和传输距离的增长而近似线性增长,同时脉冲压缩程度加强;相同条件下非线性光纤比普通单模光纤的时间提前量更大,在50m长高非线性光纤中信号光能量在50mw时实现了203ns的时间提前量和较小的脉冲形变。高非线性光纤的快光提前效率显著提高,脉冲形变显著减小,研究结果对快光的实现和应用具有参考意义。4.提出使用具有多条谱线结构的泵浦光实现布里渊宽带快光的方法,分析了多条谱线对应的宽带泵浦下的布里渊吸收特性和相应的相位变化情况,得出通过等振幅谱线叠加可以得到宽带吸收谱,吸收谱宽度随着谱线数目的增加而增加,并且谱线间距对吸收谱底部线性度影响严重。还介绍了宽带宽SBS理论,分别讨论了高斯谱宽带泵浦光和矩形谱平顶泵浦光的布里渊光提前特性,结果表明高斯谱宽带泵浦光和矩形谱平顶泵浦光实现快光可以减小脉冲畸变,较大程度保持原脉冲波形传输。同时,相同情况下矩形谱平顶泵浦光在实现快光过程中脉冲畸变程度更小,相比于高斯谱泵浦光更具优势。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 50 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92719]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 车永康. 光纤中受激布里渊散射快光提前及脉冲形变的研究[D]. 2017. |
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