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用受激布里渊散射在光纤中实现光存储的研究

作　者: 任玉荣
导　师: 丁迎春
学　校: 北京化工大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 受激布里渊散射光存储读出效率声子寿命布里渊增益系数
分类号: O437.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

缺乏全光缓存器已经成为制约现代光信息网络发展的瓶颈问题。近两年来,人们对基于各种慢光技术的光存储器进行了大量的研究。研究较多的是用电磁感应透明(EIT)的方法实现光存储,但在这种方法中,其工作频率高度受限。2007年,美国杜克大学的Zhaoming Zhu等人与罗彻斯特大学的Robert W.Boyd合作应用受激布里渊散射(SBS)的方法在光纤中实现了光存储。该存储器具有简单易实现、存储时间连续可调、对光的工作频率没有限制、可实现对多个光脉冲进行存储等优点。该成果发表在《科学》杂志上,使得用受激散射实现光存储的技术得到了人们的极大关注。本文对基于受激布里渊散射(SBS)实现光存储的规律进行了理论研究和数值模拟,力求探求其中规律,得到了一些初步结论。主要研究内容包括:1.建立了基于SBS的在光纤中实现光存储的物理模型和数学模型。2.对数学模型离散化,利用有限差分法得到数值计算模型,并利用Matlab数值计算软件编程计算。3.研究了基于SBS的光存储规律。具体包括:计算并观测了长短数据脉冲在单模光纤和硫系化合物玻璃光纤中的光存储规律;研究了存储时间和读出效率之间的变化规律;研究了光存储过程中布里渊增益对读出效率的影响;研究了读出效率随数据脉冲强度的变化规律;研究了光存储过程中控制脉冲的强度随布里渊增益的变化关系。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章绪论  13-31
  1.1 光纤中实现光存储的研究背景  13-14
  1.2 在光纤中实现可控慢光的研究进展  14-23
    1.2.1 利用电磁诱导透明(EIT)产生可控慢光的实验研究  15-16
    1.2.2 利用相干布居数振荡(CPO)产生可控慢光的实验研究  16-18
    1.2.3 利用拉曼散射及受激拉曼散射产生可控慢光的实验研究  18
    1.2.4 利用受激布里渊散射产生可控慢光的实验研究  18-23
  1.3 受激布里渊散射慢光延迟线的研究进展  23-29
    1.3.1 在增加延迟时间方面的研究进展  24-26
    1.3.2 在拓展SBS增益带宽方面的研究进展  26-28
    1.3.3 延迟脉冲在时间线型的控制和抑制畸变方面的研究进展  28-29
    1.3.4 其他SBS慢光延迟线的研究及研究展望  29
  1.4 本论文的研究内容  29-31
第二章受激布里渊散射的基本理论  31-39
  2.1 引言  31
  2.2 受激布里渊散射的一般描述  31-33
  2.3 受激布里渊散射过程的数学描述  33-38
  2.4 本章小结  38-39
第三章用受激布里渊散射在光纤中实现光存储的理论模型的建立  39-45
  3.1 引言  39
  3.2 用受激布里渊散射在光纤中实现光存储的物理模型  39-40
  3.3 用受激布里渊散射在光纤中实现光存储的数学模型  40-43
  3.4 初始条件的确立和计算参数的选取  43-44
    3.4.1 初始条件的确立  43
    3.4.2 计算参数  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章用受激布里渊散射在光纤中实现光存储的研究  45-55
  4.1 引言  45
  4.2 研究了数据脉冲在随存储时间的变化规律  45-47
  4.3 研究了布里渊增益对读出效率的影响  47-49
  4.4 研究了声子寿命对读出效率的影响  49-50
  4.5 研究了数据脉冲的宽度对读出效率的影响  50-51
  4.6 研究了数据脉冲的强度对读出效率的影响  51-52
  4.7 研究了读写脉冲的强度随布里渊增益的变化规律  52-53
  4.8 研究了在不同的声子寿命和布里渊增益下读出效率随存储时间的变化规律  53
  4.9 本章小结  53-55
第五章结论  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
研究成果及发表的学术论文  62-63
作者简介  63
导师简介  63

用受激布里渊散射在光纤中实现光存储的研究

内容摘要

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