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基于光纤受激布里渊散射的快慢光的可调光延迟特性研究

作　者: 吴燕
导　师: 詹黎
学　校: 上海交通大学
专　业: 光学
关键词: 受激布里渊散射 脉冲展宽 GVD参量 色散 TOD参量
分类号: O437.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


光纤中可控快慢光技术研究具有十分重要的意义。因为快光和慢光极有可能运用于发展快速存储器及光学控制延迟线这两个方面，这对实现全光通信有着重要的实用价值。在过往的研究中，控制脉冲展宽也会限制其延迟时间，因此人们花了大量的经历在这方面的研究。本文主要研究了如何控制脉冲宽度同时又能保有一定可观的延迟时间。我们已经知道，脉冲的展宽主要由两个因素所影响，增益展宽和色散展宽。我们主要通过利用慢光过程中的脉冲展宽和快光过程中的脉冲压缩相互抵消，来获得一个经过光纤传输零色散展宽的脉冲。我们从理论上做了这样的分析，由于在布里渊散射产生的快光是发生在反常色散区，而慢光是发生在正常色散区，对于这两者的GVD参量的符号是相反的，由此引发思考，通过两者相抵，来获得一个脉冲在经历减慢过程时宽度放大，而经历加快时宽度缩小来得到一个色散展宽为零的脉冲。当然这里一定要提到的是，单是无啁啾的脉冲是实现不了的，只有带有啁啾的脉冲才有可能在一定的条件下发生脉冲宽度的缩小。同时，我们进一步通过理论数据上的分析，布里渊散射产生快光是通过布里渊衰减得到的，产生慢光是布里渊增益得到的，在这两个过程中，其脉冲宽度的变化也是相反的，在这样的条件下，我们同样将因布里渊增益所产生的脉冲展宽部分压缩，虽然并没有得到一个零增益展宽的脉冲，但相比起单泵浦系统而言已经有很大的提升了。同时我们考虑到三阶色散的影响等其他非线性效应的影响，考虑用均方根宽度（RMs）来描述脉冲的宽度，这是一个较为理想的改进。相比其他方法，我们的理论可以用于各种慢光系统同时可以运用于10Gb/s和2．5Gb/s的通信系统。本文的另一个主要内容是受激布里渊散射产生快光的过程和实验操作。鉴于快光的产生是由于布里渊损益，所以快光在传输过程中往往被吸收了，而无法较长距离的传输，在这一点上我们也加以研究。通过光纤环可以加大其脉冲的加快时间避免损耗。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-23
  1.1 慢光和快光的研究历史及现状  9-11
  1.2 慢光在光通信上的应用  11-12
  1.3 几种快慢光实验的方法  12-17
    1.3.1 电磁诱导透明技术  12-13
    1.3.2 相干布居数振荡  13-15
    1.3.3 受激拉曼散射  15-16
    1.3.4 参量放大的慢光效应  16-17
    1.3.5 其他方法  17
  1.4 论文研究的目的和意义  17-18
  1.5 论文的主要内容  18-19
  参考文献  19-23
第二章 快慢光产生的物理机理  23-39
  2.1 光速  23-24
    2.1.1 相速度  23
    2.1.2 群速度  23-24
  2.2 色散关系对群速度的影响  24-26
  2.3 利用受激布里渊散射产生快慢光的原理  26-31
    2.3.1 受激布里渊散射的一般描述  26-27
    3.3.2 利用受激布里渊散射产生快慢光的原理  27-31
  2.4 小信号受激布里渊慢光过程  31-33
  2.5 宽带布里渊慢光缓存器  33-35
  2.6 脉冲宽度  35-37
  参考文献  37-39
第三章 零色散条件下慢光及快光在光纤中的传播  39-57
  3.1 引言  39-40
  3.2 色散引起的脉冲展宽  40-42
  3.3 零色散条件下慢光及快光的时间延迟量及增益  42-46
  3.4 零色散条件下理论数据分析  46-53
    3.4.1 零色散条件的合理性分析  46-48
    3.4.2 零色散条件下的脉冲展宽分析  48-52
    3.4.3 双泵浦系统的实用性分析  52-53
  3.5 实验设想  53-54
  3.6 小结  54-55
  参考文献  55-57
第四章 利用布里渊振荡实现超光速  57-63
  4.1 实现快光的若干进展  57-59
  4.2 光纤环增强的可调控受激布里渊散射快光  59-61
  4.3 小结  61-62
  参考文献  62-63
第五章 结论  63-65
  5.1 本论文的主要研究工作  63-64
  5.2 今后工作的展望  64-65
谢辞  65-66
攻读硕士期间取得的研究成果  66-68

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 非线性光学（强光与物质的作用） > 受激布里渊散射
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