论文部分内容阅读
近年来,光纤中基于受激布里渊散射实现慢光的技术引起了人们的广泛兴趣,它有着众多广泛的应用如:光缓冲器,数据同步,光存储和信号处理等等。与以前实现慢光的方法如电磁诱导透明(EIT),相干布居数振荡(CPO)相比有着许多优点:与现有光通信系统兼容性好;波长可以任意调节;对泵浦功率需求不高。光纤中基于受激布里渊散射实现慢光的技术已成为国际上的研究热点。然而由于受到泵浦损耗(增益饱和)以及自发布里渊辐射产生的抽运损耗的影响,光纤中慢光的延迟时间往往很小而且伴随着严重的信号失真。光纤的增益参数和结构参数会对增益饱和过程产生影响,从而对SBS慢光的延迟时间和脉冲失真产生很大的影响。基于以上的思想,本文利用非迭代后向差分法和带有预测校正的隐格式有限差分法对SBS耦合方程组进行了数值求解,得出主要结论如下:1.当Stokes信号谱宽远远小于布里渊增益带宽时,在小信号范围内时间延迟和脉冲展宽因子都随着增益的增加而线性增加,但是在不同的增益带宽条件下,具有较小增益带宽的脉冲其斜率会更大。在较小的增益系数和较小的增益带宽以及较大的有效模面积条件下的脉冲具有更大的饱和增益值。在增益饱和情况下,在较大的增益系数,较小的增益带宽以及较小的有效模面积条件下的脉冲其时间延迟和脉冲展宽因子开始随着增益的增加下降的更快。在固定泵浦功率并保证增益参数在小信号条件下,时间延迟和脉冲展宽因子均随着增益系数的增加而增加,随着增益带宽和有效截面积的增加而减少。2.布里渊增益带宽不能远远大于Stokes脉冲谱宽时,时间延迟不会随着布里渊增益带宽的增加而下降,而在Stokes脉冲宽度不能远远大于声子寿命时,增加布里渊增益带宽可以增加延迟时间。3. tellurite光纤具有较大的时间延迟系数(1.8ns/dB),且其饱和增益值也较大,与chalcogenide光纤相比更有利于克服增益饱和的影响而实现较大的时间延迟。在固定泵浦功率下,输入Stokes波峰值功率越大越容易出现增益饱和而导致脉冲的延迟时间变小。