论文部分内容阅读
自从受激布里渊散射(SBS)的概念被提出,就先后应用在光纤传感、全光开关、慢光和滤波等方面,而布里渊增益谱(BGS)则是测量的主要物理量,因此BGS成为了测量的关键。现有的BGS整形技术主要是通过泵浦调制的手段来实现的,而石英光纤是目前用于产生SBS最常用的非线性介质。但石英光纤的本征 BGS带宽和频率变化范围很小,所以在泵浦调制的条件下也难以实现 BGS带宽的灵活可调。SBS性能与介质的性质有密切关系,所以改变光纤介质是提高 SBS性能的新突破。针对承载介质的限制,本文提出利用充液光纤来实现SBS,该方法不仅可以利用泵浦调制来调整BGS形状,还可以结合不同填充液体的选择使整形更灵活、调整范围更宽。另外,现有的充液光纤多利用高折射率的液体作为芯液介质,而对于某些具有高非线性低折射率的液体介质无法有效得到利用。因此,在此基础上引入充液的简化空心光子晶体光纤(HC-PCF),从而扩大承载各种液体介质的光纤范围。 从充液光纤的SBS性质出发,以具有高增益系数的CS2液体与具有宽布里渊线宽的CCl4混合液体作为填充介质,通过调节二单体的混合比,结合泵浦调制原理,计算得到了50MHz~2GHz的带宽变化范围。以CS2芯光纤为例,实验获得了2.53GHz频移和34MHz半高宽的本征增益谱。将泵浦激光调制成2条和3条谱线,进而得到了带宽分别为65MHz和91MHz的平顶BGS。 随后借助于多物理场耦合分析软件COMSOL和MATLAB分析了充液光纤的传输特性。以简化PCF为例,理论上计算了充以水、酒精、FC-40等液体的简化PCF的损耗和色散等特性,并得到了600nm~1000nm低损耗和低色散的传输窗口,为今后在SBS方面的应用奠定基础。