光纖受激布里淵增益譜線型特性分析

劉加慶， 韓順利， 劉 磊， 劉 雷， 張愛國

1. 中電科儀器儀表有限公司， 山東 青島 266555 2. 中國電子科技集團公司第四十一研究所電子測試技術重點實驗室， 山東 青島 266555

引 言

雖然受激布里淵效應對光通信系統是一個不希望的存在， 但它的應用價值， 早已被國內外研究學者所熟知， 已被應用于光纖傳感、 光存儲、 微波光子學、 光譜分析、 計量等領域[1-6]。

最初， 認為單模光纖的受激布里淵增益譜為洛倫茲線型。 后來， Boyd等[7]提出的分布波動源模型表明， 增益譜具有更為復雜的譜型， 并且具有很強的偏振相關特性。 具體來說， 就是低增益時類似洛倫茲線型， 高增益時變為高斯線型， 中間增益時則有更為復雜的譜型。 因此， 精確測量并分析受激布里淵增益譜的功率相關特性及相應的線型， 不管對于光纖通信等需要抑制受激布里淵效應的場合， 還是光學濾波、 光纖傳感等應用場合都至關重要。 常用的受激布里淵增益譜測量方法， 如法布里-珀羅干涉儀法、 邊緣測量法、 自外差法、 泵浦-探針法等[8-11]， 都存在一定的局限性， 難以實現高信噪比的測量， 這就使得區分洛倫茲和高斯譜型變得不可能。 本文提出采用高信噪比的雙窄線寬激光作為泵浦和探針信號， 并利用受激布里淵效應的偏振跟隨特性消除雜散信號等的影響， 實現了增益譜的高信噪比測量和分析。 本文還給出采用k次洛倫茲函數擬合的譜型模型， 用于描述受激布里淵增益譜型的演化過程， 實驗結果表明， 具有很高的擬合精度。……