Stimulirano Brillouinovo sipanje

Stimulirano Brillouinovo sipanje je parametrična interakcija med svetlobo črpalke, Stokesovimi valovi in ​​akustičnimi valovi. To lahko razumemo kot anihilacijo fotona črpalke, ki hkrati proizvede Stokesov foton in akustični fonon.

Pražna moč Ts Pth je povezana s koeficientom slabljenja a vlakna, efektivno dolžino vlakna Leff, Brillouinovim koeficientom ojačanja gB in učinkovito površino vlakna Aeff ter jo lahko približno zapišemo kot:

Ko je L dovolj dolg, je Leff ≈ 1/a in Aeff lahko nadomestimo s πw2, kjer je w polmer modnega polja:

Ko je največje ojačenje gB≈5x10-11m/W, je lahko Pth tako nizek kot 1mW, zlasti pri najnižji izgubi 1550n, kar bo močno omejilo moč vbrizgavanja sistema svetlobnih valov. Vendar pa zgornja ocena ne upošteva učinka spektralne širine, povezanega z vpadno svetlobo, in moč praga se lahko poveča na 10 mW ali več v tipičnem sistemu.

Pasovna širina ojačanja stimuliranega Brillouinovega sipanja je ozka (približno 10 GHz), kar kaže, da je učinek SBS omejen na kanal z eno valovno dolžino sistema WDM. Mejna moč je povezana s širino črte svetlobnega vira. Čim ožja je širina črte vira svetlobe, tem nižja je mejna moč.

Običajno imamo naslednje metode za zmanjšanje vpliva SBS na sistem:

Zmanjšajte vhodno moč vlaken (zmanjšajte interval releja);

Povečajte širino svetlobnega vira (omejitev disperzije);

Na splošno je SBS škodljiv dejavnik v komunikacijskih sistemih z optičnimi vlakni in ga je treba čim bolj zmanjšati. Ker pa lahko ojača svetlobno polje s prenosom energije črpalnega polja s primerno valovno dolžino na svetlobno polje druge valovne dolžine, ga lahko uporabimo za izdelavo Brillouinovih ojačevalnikov. Vendar pa je zaradi ozkega spektra ojačanja zelo ozka tudi pasovna širina ojačevalnika.