本文利用了全矢量有限元法和后向差分法,分析了光纤中受激布里渊散射声波特性,以及声波与光波间的相互作用,并利用该特性讨论了其在传感及模间色散补偿上的应用。本文的主要研究内容及取得的成果如下:1、为解决布里渊频移同时受温度和应变影响的交叉敏感问题,提出了用声波导布里渊散射同时检测温度和应变的传感器设计方案。根据声波导布里渊散射中不同声模对温度和应变的敏感度不同,设计特定的泵浦光和斯托克斯光频率,使检测的频谱图上呈现多峰放大现象。再根据温度和应变对声模特征频率的影响,区分出光纤所受温度和应变值。模拟结果表明标准SMF-28光纤中,R02模对应的温度敏感度比TR25模对应的温度敏感度低0.86%,R02模对应的应变敏感度比TR25模对应的应变敏感度高54.1%。由于R02模和TR25模对应温度敏感度近似相同,而两者对应应变敏感度相差较大,可以有效地区分出温度和应变对布里渊频移的影响,从而达到温度应变同时测量的目的。2、利用非迭代后向差分法研究了小信号模型下,少模光纤中受激布里渊散射特性。分析了少模光纤在模分复用MIMO系统中模间色散的产生原因、受激布里渊散射的慢光效应,讨论了利用受激布里渊散射慢光效应进行模间色散补偿的可行性。分析结果表明当少模光纤中LP11模充当斯托克斯光时,慢光效应可以对模间色散完全补偿;对于因传输信号变化、外界干扰、光纤不规则等因素引起的不同模间色散值,可在系统结构不变情况下,仅改变输入泵浦参数使得模间色散匹配补偿。这种设计方案灵活度高、适用范围广、具有一定的实用价值。