摻鉺光纖中光速可控及脈沖形變的研究.pdf

1、光速減慢是目前光學(xué)領(lǐng)域的研究熱點課題，而實現(xiàn)室溫條件下固體介質(zhì)中的光波群速可控的研究是光學(xué)領(lǐng)域新近興起的一個非常重要的方面，它在光信號延遲及量子計算機等方面都有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要介紹了利用相干布居粒子振蕩技術(shù)實現(xiàn)摻鉺光纖中群速可控及信號形變的研究。全文共分為四個部分，分別為課題背景、摻鉺光纖中光速可控的理論研究、摻鉺光纖中光速可控的實驗研究及光信號形變。
　　目前改變光速的方法主要有以下幾種：電磁感應(yīng)透明技術(shù)(EIT)、相干

2、布居振蕩技術(shù)(CPO)、光折變材料中雙波耦合技術(shù)(PR-TWM)、受激布里淵散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)技術(shù)等。為了理解光波以極慢速度或超光速在介質(zhì)中傳輸?shù)倪^程，我們給出了群速度的定義，對摻鉺光纖中所實現(xiàn)光群速可控性進行分析討論，建立群速可控的理論模型，并同時給出了數(shù)值模擬結(jié)果。
　　在實驗方面，基于相干布居振蕩技術(shù)，利用不同功率的泵浦光，在介質(zhì)吸收光譜上觀測到燒孔及反燒孔。由增益理論分析得到不同泵浦光功率影響介質(zhì)吸收狀

3、態(tài)。在介質(zhì)的吸收區(qū)域，振蕩導(dǎo)致光脈沖經(jīng)歷飽和吸收，脈沖傳輸延遲；在介質(zhì)的增益區(qū)域，振蕩又導(dǎo)致光脈沖經(jīng)歷增益飽和，脈沖傳輸超前。這樣，室溫條件下在摻鉺光纖中觀測到了極慢光速及超光速現(xiàn)象。
　　慢光延遲線最重要的方面并不是僅僅追求大的時間延遲，而是要獲得大的相對時延，因為此參數(shù)表征了介質(zhì)對信息存儲的能力。經(jīng)實驗驗證及理論分析，提高相對時延的可行方案主要有：提高光纖摻雜濃度、提高光纖長度、控制入射信號光功率。
　　由于信號在色散介