结构对光子晶体光纤受激布里渊散射慢光的影响及应用

【摘要】近年来,由于对大容量和超高速光纤通信系统需求的不断提升,光路由和光缓存成了实现全光网的关键问题。基于受激布里渊散射效应的慢光技术具有可以在室温下实现、结构简单灵活、延迟易于调节,易于与现有通信系统兼容等诸多优点,因此在设计高性能光缓存器件方面拥有巨大潜力。光子晶体光纤可以认为是一种中心缺陷的二维光子晶体,由于其独特并且优良的光学特性,使其自问世以来便受到学者们的广泛关注。经过合理设计的光子晶体光纤可以具有比普通光纤高的多的非线性能力、灵活可调的色散特性。这些特点都使其成为应用于受激布里渊散射慢光的良好介质。本文数值求解了不同空气孔填充率下的受激布里渊慢光耦合方程,得到受激布里渊散射慢光延迟量和脉冲展宽因子随光子晶体光纤空气孔填充率的变化规律。结果表明,时延量随空气孔填充率的增加而增加,脉冲展宽因子随空气孔填充率的增加而减少。当空气孔截距保持一定时,二者随空气孔填充率的变化有较好的线性关系。当纤芯直径一定时,空气孔填充率对时间延迟和脉冲展宽因子的影响较小。此外利用均方根展宽和半峰值宽度展宽分析了单脉冲在小芯径光子晶体光纤中由于受激布里渊散射效应导致的展宽,结果表明用脉冲的均方根宽度能更准确的衡量延迟脉冲的展宽量。同时,频谱幅值导致的脉冲展宽是延迟脉冲展宽的主要原因最后,利用甲苯很高的温敏特性,通过对光子晶体光纤空气孔中填充液体甲苯,设计了一种光子带隙型光子晶体光纤,其布里渊频移温度系数可以达到2.075MH/℃,高于普通光纤的1.3MHz/℃。为设计更高精确度的布里渊温度传感系统提供了理论依据。
【作者】孙霁；
【导师】侯尚林；
【作者基本信息】兰州理工大学，物理电子学，2014，硕士
【关键词】光子晶体光纤；受激布里渊散射；慢光；时延；展宽因子；布里渊频移；温度传感；

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