光纤受激布里渊散射的光信号特性分析

张聪; 余文峰; 夏珉; 杨春华

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.013

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光纤受激布里渊散射的光信号特性分析

张聪 , 余文峰 , 夏珉 , 杨春华

文章导航 > 激光技术 > 2016 > 40(3): 363-366

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Citation:

光纤受激布里渊散射的光信号特性分析

1.
华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074

作者简介: 张聪(1989-),男,硕士研究生,从事光纤传感方面的研究。.

通讯作者: 余文峰, gdlaser@sohu.com ;

中图分类号: O437;TP212.1⁺4

Characteristics of optical fiber stimulated Brillouin scattering signal

1.
School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China

Corresponding author: YU Wenfeng, gdlaser@sohu.com ;

CLC number: O437;TP212.1⁺4

摘要: 为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响,对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析,采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式,然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表明,在宽度接近于20ns(声子寿命)的脉冲下,散射谱出现多波峰结构;当宽度越来越接近于40ns时,主波峰逐渐增大,次波峰逐渐减小;当采用的脉冲宽度远远大于声子寿命时,散射谱只出现一个波峰并且维持一个波峰不变。此研究为传感中选取合适的脉冲宽度提供了参考。
- 非线性光学 /
- 受激布里渊散射 /
- 三波耦合方程 /
- 布里渊频谱 /
- 多峰结构
Abstract: In order to study effect of pulse width of pump light on Brillouin scattering light, three-wave coupling equations of stimulated Brillouin scattering in optical fiber sensing system were researched. The approximate expressions of scattering light were deduced based on frequency domain analysis and perturbation approximation theory. The influence of pulse width on Brillouin spectrum was analyzed through numerical calculation. The results show that a multi-peak structure of Brillouin scattering spectrum is gotten when the width is close to 20ns(phonon lifetime). When the width is more and more close to 40ns, the main peak increases and the sub-peak decreases gradually. When pulse width is far greater than phonon lifetime, scattering spectrum appears only one peak and maintains a constant peak. The study gives references for the choose of suitable pulse width in sensing.
- nonlinear optics /
- stimulated Brillouin scattering /
- three wave coupling equations /
- Brillouin spectrum /
- multi peak structure

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光纤受激布里渊散射的光信号特性分析

通讯作者: 余文峰, gdlaser@sohu.com;

作者简介: 张聪(1989-),男,硕士研究生,从事光纤传感方面的研究。

1. 华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074

收稿日期: 2015-04-24
录用日期: 2015-05-15
网络出版日期: 2016-05-25

关键词:

摘要: 为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响,对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析,采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式,然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表明,在宽度接近于20ns(声子寿命)的脉冲下,散射谱出现多波峰结构;当宽度越来越接近于40ns时,主波峰逐渐增大,次波峰逐渐减小;当采用的脉冲宽度远远大于声子寿命时,散射谱只出现一个波峰并且维持一个波峰不变。此研究为传感中选取合适的脉冲宽度提供了参考。