前向Brillouin散射和光纖Sagnac環(huán)濾波性的研究.pdf

1、光纖中前向Brillouin散射的色散曲線在零波矢處近似平坦，能用于產(chǎn)生梳狀頻率、光衰減器、鎖模光纖激光器和光存儲等領(lǐng)域。本文從理論和實驗詳細(xì)分析了125μm標(biāo)準(zhǔn)光纖中的橫向聲學(xué)模和前向Brillouin散射，首次在實驗中觀察到2 km高非線性光纖(HNLF)中前向自發(fā)Brillouin散射(GAWBS)和高增益的前向受激Brillouin散射(FSBS)現(xiàn)象；結(jié)合新型稀土摻雜光纖的研制，提出了一種多偏振控制全光纖Sagnac環(huán)濾波器件

2、。主要取得的成果如下：
　　1.建立了橫向聲學(xué)振動模、極化GAWBS和去極化GAWBS散射的散射效率分析模型，首次在2 km HNLF中分別觀察到散射很大的極化GAWBS和去極化GAWBS光譜，散射效率和散射頻率與理論計算完全一致。
　　2.建立了標(biāo)準(zhǔn)光纖中前向受激類拉曼Brillouin散射(SRLS)和前向受激去極化Brillouin散射(SIPS)的增益和振幅分析模型。模型考慮了所有聲學(xué)振動模式的存在，揭示了Kerr非

3、線性效應(yīng)對SRLS增益的大小和線型影響，由于Kerr非線性效應(yīng)的存在，斯托克斯光和反斯托克斯光的增益變大、線寬變寬；增益譜失去了洛侖茲線型；增益的峰值頻率偏離中心頻率，向低頻處移動。
　　3.首次觀察到2 km標(biāo)準(zhǔn)HNLF中，頻率范圍從425 MHz到1.1 GHz的SRLS增益譜，當(dāng)輸入泵浦光8 mW時增益峰值出現(xiàn)在振動頻率933.8 MHz處，增益因子34.7 W-1，比Kang等人在Nature Physics上報道的實驗值

4、高三倍。揭示了振動模線寬的產(chǎn)生機制，以及注入泵浦光、斯托克斯光和反斯托克斯光的初始相位對SRLS增益的影響。
　　4.提出一種包含多偏振控制的Sagnac環(huán)濾波器件，建立多級Jones矩陣分析法對透射輸出特性進(jìn)行分析。多偏振控制Sagnac具有波長間隔可調(diào)和邊頻抑制等優(yōu)點；透射譜的偏振可調(diào)性隨偏振控制級數(shù)的增加而增強，實驗結(jié)果與理論研究一致。
　　5.研制了一種新型的高性能稀土摻雜光纖，并實現(xiàn)了單偏振控制Sagnac環(huán)和雙偏