المعرفة المهنية

تحفيز تشتت Brillouin

2024-04-15

تشتت Brillouin المحفز هو التفاعل البارامترى بين ضوء المضخة وموجات ستوكس والموجات الصوتية. يمكن اعتبارها إبادة لمضخة الفوتون، مما يؤدي إلى إنتاج فوتون ستوكس وفونون صوتي في وقت واحد.


ترتبط قدرة عتبة Ts Pth بمعامل التوهين a للألياف، والطول الفعال للليف، ومعامل كسب Brillouin gB، والمنطقة الفعالة Aeff للألياف، ويمكن كتابتها تقريبًا على النحو التالي:

عندما تكون L طويلة بما فيه الكفاية، يمكن استبدال Leff ≈ 1/a وAeff بـ πw2، حيث w هو نصف قطر مجال الوضع:

عندما يكون كسب الذروة gB≈5x10-11m/W، يمكن أن يصل Pth إلى 1 ميجاوات، خاصة عند أدنى خسارة تبلغ 1550 نانومتر، مما سيحد بشكل كبير من قوة حقن نظام الموجات الضوئية. ومع ذلك، فإن التقدير أعلاه يتجاهل تأثير العرض الطيفي المتعلق بالضوء الساقط، ويمكن أن تزيد طاقة العتبة إلى 10 ميجاوات أو أعلى في نظام نموذجي.

عرض النطاق الترددي للكسب لنثر Brillouin المحفز ضيق (حوالي 10 جيجا هرتز) ، مما يشير إلى أن تأثير SBS يقتصر على قناة ذات طول موجي واحد لنظام WDM. ترتبط قوة العتبة بعرض خط مصدر الضوء. كلما كان عرض خط مصدر الضوء أضيق، انخفضت قوة العتبة.

عادة، لدينا الطرق التالية لتقليل تأثير SBS على النظام:

تقليل طاقة إدخال الألياف (تقليل الفاصل الزمني للترحيل)؛

زيادة عرض خط مصدر الضوء (حدود التشتت)؛

بشكل عام، يعد SBS عاملاً ضارًا في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية ويجب التقليل منه. ومع ذلك، نظرًا لأنه يمكنه تضخيم مجال الضوء عن طريق نقل طاقة حقل المضخة بطول موجي مناسب إلى مجال ضوئي بطول موجي آخر، فيمكن استخدامه لصنع مكبرات صوت Brillouin. ومع ذلك، نظرًا لطيف الكسب الضيق، فإن عرض النطاق الترددي لمكبر الصوت يكون أيضًا ضيقًا جدًا.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept