基于受激布里淵效應(yīng)光速可控特性的理論研究.pdf

1、光交換/光路由是全光網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵光節(jié)點技術(shù)，它主要用來實現(xiàn)光節(jié)點處的任意光纖端口之間光信號的切換和選路，其中所完成的關(guān)鍵任務(wù)就是波長變換。在這種技術(shù)的實現(xiàn)過程中，其本質(zhì)上是對光的波長進行操作，因此光交換/光路由也稱之為波長交換/波長路由。全光網(wǎng)絡(luò)中的許多優(yōu)點如帶寬優(yōu)勢、透明傳輸、較低的接口成本等都是通過該技術(shù)實現(xiàn)的，更重要的是，由于光交換／光路由能夠很好的保持信號的光頻域特性，從而突破了電子網(wǎng)絡(luò)一直以來速率瓶頸的限制。然而，在缺少光學(xué)緩

2、存處理的光交換技術(shù)中，當(dāng)大量數(shù)據(jù)包同時被路由時，將會導(dǎo)致數(shù)據(jù)包出現(xiàn)一定比例的錯誤路由或丟失，從而使得路由器的響應(yīng)時間增大，信息的誤碼率上升。因此，人們迫切希望能夠通過控制光脈沖的傳播速度來實現(xiàn)信號的緩存。本文主要研究基于光纖受激布里淵散射（SBS）的可控時延慢光，具體研究工作如下：
　　首先，論文解釋了光纖受激布里淵散射的物理機理，并且詳細闡述了受激布里淵散射過程中的兩個主要特征對象，包括閾值和增益譜。通過Kramers-Kron

3、ig色散關(guān)系，分析了受激布里淵散射效應(yīng)在增益譜附近對群折射率的影響。此外，在對耦合模方程解析求解的研究中，論文考慮了信號光與泵浦光之間的非線性相位調(diào)制影響，以及考慮了由受激布里淵散射誘導(dǎo)的三階色散系數(shù)對信號脈沖時延的影響。修改了信號脈沖在光纖中傳輸?shù)臅r延表達式。
　　其次，通過對比分析幾種常見的耦合模方程數(shù)值求解方法，在本文中引入一種改進的算法來對雙向耦合模方程進行數(shù)值求解。利用這種算法，論文研究了信號脈沖的時延特性。研究結(jié)果表明

4、，在信號光達到增益飽和之前，時延線性增加，其結(jié)果與理論值能夠很好的吻合；在信號光達到增益飽和后，其結(jié)果與理論值相偏離，時延逐漸減小。此外，論文中推導(dǎo)了信號脈沖的展寬因子，分析了在不同輸入信號脈沖寬度時的展寬現(xiàn)象，以及給出了高效地通過增加布里淵增益譜帶寬的方法來降低展寬因子時的建議。
　　最后，基于布里淵增益頻譜的可重構(gòu)特性，論文構(gòu)造了一種將兩個布里淵本征衰減譜疊加在本征增益譜兩翼的頻譜模型，通過這種基于重構(gòu)的布里淵增益頻譜，論文分