單模光纖中受激布里淵散射閾值的研究.pdf

1、在非線性效應(yīng)中，由于受激布里淵散射具有低閾值的特點(diǎn)，使得其在光纖中最容易產(chǎn)生。當(dāng)光纖中發(fā)生SBS 時(shí)，它會(huì)改變光纖中的能量分布，使光纖中的輸出功率不隨輸入功率的增加而增加，從而導(dǎo)致接收端信號(hào)質(zhì)量受損。同時(shí)它也會(huì)在雙向DWDM中會(huì)造成比特串話，以致信號(hào)嚴(yán)重失真。當(dāng)發(fā)生劇烈的SBS 現(xiàn)象時(shí)，輸入功率的絕大部分將轉(zhuǎn)換為后向斯托克斯波，產(chǎn)生高峰值功率的巨脈沖。它會(huì)對(duì)光源和光纖端面都造成一定的損害，而且也阻礙了光信號(hào)的傳輸。因此研究單模光纖中的S

2、BS 具有重要的科研和應(yīng)用價(jià)值。本論文對(duì)單模光纖中SBS的產(chǎn)生機(jī)制、基本特性、閾值影響因素、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化以及應(yīng)用展望作了系統(tǒng)的研究。主要內(nèi)容有：
　　 （1）闡述了單模光纖中SBS 產(chǎn)生的物理機(jī)制并對(duì)其進(jìn)行了量子描述，接著對(duì)SBS的基本特性做了介紹，特別對(duì)其閾值特性做了詳盡的闡述和公式推導(dǎo)。
　　 （2）分析了影響光纖中SBS 閾值的各個(gè)因素，并針對(duì)各種因素分別從波導(dǎo)設(shè)計(jì)和摻雜兩方面給出了閾值提高的方法，尤其是關(guān)于聲光有

3、效面積的增大方法。
　　 （3）搭建了SBS 閾值測(cè)試平臺(tái)，對(duì)不同種類的光纖進(jìn)行了SBS 閾值測(cè)試，并采用多項(xiàng)式擬合和樣條擬合的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行了處理，再結(jié)合光纖SBS 產(chǎn)生過(guò)程的光譜分析，針對(duì)單模通信光纖提出了μ=0.01的SBS 閾值定義。這對(duì)國(guó)際電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)有一定的參考價(jià)值。同時(shí)給出了相關(guān)測(cè)試光纖的布里淵非線性增益系數(shù)，量級(jí)為10-11。
　　 （4）針對(duì)提高光纖的聲光有效面積進(jìn)行了數(shù)值模擬，并根據(jù)模擬結(jié)果找