受激布里渊散射光纤陀螺中光偏振特性的研究

从Jones矩阵理论出发 ,利用统计平均的方法 ,导出在受激布里渊散射光纤陀螺 (SBS FOG)敏感环中保偏光纤熔接点处偏振主轴进行θ角旋转后 ,传输光的偏振度P与光纤敏感环各参数之间的函数关系。在此基础上 ,进一步分析了光纤敏感环中传输光偏振本征态的特性 ,得出当L1=L2 ,θ =90°时在敏感环中的传输光不仅具有最大偏振度 ,而且还使其中的两个本征偏振态 (ESOP)达到稳定的结论     

受激布里渊散射光纤陀螺中光偏振度的研究

考虑了光纤耦合的一次效应,从Ｊｏｎｅｓ矩阵理论出发,利用统计平均的方法推导出在受激布里渊散射光纤陀螺敏感环光纤熔接处进行了θ偏振主轴旋转的光纤敏感环中传输光的偏振度表达式,说明偏振度ｐ与θ及偏振光入射角θｐ的关系以及与光纤段之比ｎ的关系,得出当ｎ＝１,θ＝９０°时传输光在敏感环中具有最大偏振度,使传输光达到稳定的偏振特性。     

SBS—FOG中克尔效应的理论分析

本文从理论上分析了受激布里渊散射光纤陀螺（SBS－FOG）中的克尔效应,得出附加的输出拍频与光纤敏感环中沿相反方向传输的泵浦光及受激布里渊散射光的不均匀性之间的函数关系,从而为在检测系统中抑制克尔效应提供了理论依据。     

实现正交偏振嵌位的受激布里渊随机光纤激光器

布里渊随机光纤激光器（BRFL）是基于受激布里渊散射（SBS）效应和随机分布式反馈谐振腔组成的新型激光器。笔者基于保偏光纤（PMF）中SBS的非线性轴向偏振牵引效应，提出并实现了一种可实现正交偏振嵌位的受激布里渊随机光纤激光器（PMF-BRFL）。首先对PMF-BRFL系统的偏振工作分区进行了理论分析，接着讨论了系统偏振嵌位的动态范围与系统参数之间的关系，最后采用3 km长PMF实现了PMF-BRFL系统。该系统可以实现偏振态稳定正交嵌位的窄带激光输出，实验结果与理论分析结果一致。     

受激布里渊散射光纤陀螺中光纤光源的阈值光功率研究

从非线性受激布里渊散射产生机理出发 ,研究了受激布里渊散射光纤陀螺 (SBS- FOG)中光纤光源的阈值光功率与光源谱宽及保偏光纤敏感环参数之间的函数关系 ,为进一步研究这种光纤光源的构造以及建立受激布里渊散射光纤陀螺系统打下了理论基础。     

单频保偏掺Yb光纤放大器中的受激布里渊散射实验研究

实验研究了单频单模保偏掺Yb光纤放大器中的受激布里渊散射(SBS)效应。采用前向抽运的两级级联掺Yb光纤放大器,研究了保偏光纤放大器中的受激布里渊散射的光谱变化特性。理论计算的单模光纤的布里渊频移和SBS阈值与实验测试的结果进行了比较。在光纤放大器前后两端观察到多级次的斯托克斯(Stokes)谱线和多级的反斯托克斯(anti-Stokes)谱线,这是由级联受激布里渊散射和四波混频过程产生的。     

基于偏振控制技术提高光纤受激布里渊散射慢光稳定性研究

基于对光纤中抽运光束和斯托克斯光束的偏振态控制,提出了一种提高受激布里渊散射(SBS)慢光稳定性的实验方案。通过在保偏光纤两端分别熔接保偏光环行器(快轴阻塞)组成一个慢光单元,确保了光纤中抽运光束和斯托克斯光束具有一致的偏振态(沿保偏光纤慢轴)。建立了基于此慢光单元的SBS慢光实验研究系统,对脉宽为38ns的高斯脉冲获得了0.87ns/dB的时间延迟;相对于不加偏振控管的单模石英光纤而言,该慢光单元系统的布里渊增益因子提高了3倍。研究表明:该方案能有效地提高SBS效应和SBS慢光时延的稳定性。     

正交偏振分插复用多波长布里渊随机光纤激光器

相对于常见的多波长激光器，正交偏振多波长激光器可输出相邻波长偏振正交的多波长激光，可有效消除密集波分复用（DWDM）系统中相邻波长信道的干扰，在光纤传感、光纤通信和光谱检测领域中具有广泛应用。基于保偏光纤（PMF）中的受激布里渊散射（SBS）的轴向偏振牵引效应，设计并实现了具有单倍和2倍布里渊频移（BFS）间隔的偏振正交分插复用多波长布里渊随机光纤激光器（OPI-MWBRFL）。首先，采用3 km长PMF布里渊随机激光腔，实现了7个波长的单BFS间隔正交多波长激光输出，相邻波长偏振消光比不低于33 dB。其次，通过级联21 km长距离单模光纤（SMF）布里渊随机激光腔和3 km长PMF随机腔，实现了具有2倍BFS间隔的正交多波长（4个波长）激光输出，相邻波长偏振消光比可达34 dB。所实现的偏振正交方案由PMF中的SBS轴向偏振牵引的物理机理决定，因此不仅可以实现优良的波长间偏振正交，而且对系统的偏振准直要求低，具有良好的工作稳定性。系统监测实验验证了OPI-MWBRFL系统的良好稳定性。     

聚焦参数对受激布里渊散射的影响

本文实验研究了透镜的聚集参数对受激布里渊散射（SBS）的阈值,后向受激布里渊散射光的脉宽以及SBS反射率的影响。     

受激布里渊散射光纤陀螺中受激布里渊散射效应的机理研究

本文从非线性的受激布里渊散射理论出发,研究了受激布里渊散射光纤陀螺（ＳＢＳ－ＦＯＧ）中的受激布里渊散射效应产生机理,得出了阈值光功率与光纤敏感环各参数之间的函数关系,并用针对两种光纤芯折射率分布情况,对于所导出的上述函数关系进行了数值模拟和图形表示,从而为合理选取这种光纤陀螺的参数提供了理论依据。     

包层抽运掺镱光纤激光器中受激拉曼散射和受激布里渊散射效应

高功率光纤激光器大多选用掺镱双包层光纤作为增益介质,由于光纤尺寸较小,极易在光纤谐振腔中产生受激布里渊散射、受激拉曼散射效应。包层掺镱双包层光纤激光器中一旦发生受激拉曼散射和受激布里渊散射效应,其产生高强度信号成为高功率光纤激光器的主要噪声来源,影响激光输出的特性和稳定性。对包层抽运掺镱光纤激光器中的受激布里渊散射和受激拉曼散射进行了实验研究,在单模双包层光纤中观察到受激布里渊散射和受激拉曼散射。实验结果表明,在光纤谐振腔中,抽运方式、谐振腔输出镜损耗、受激瑞利散射对受激布里渊散射的影响较大,尤其是受激瑞利散射为谐振腔提供了附加反馈,不仅压窄激光信号的线宽,而且使得受激布里渊散射的阈值迅速降低。     

光纤通信中声子损耗对受激布里渊散射的影响

对光纤通信系统中的受激布里渊散射（SBS）以及声子损耗对SBS的影响进行了研究.理论上,通过数值计算得出增大声子损耗能够提高布里渊阈值的结论;实验上,测量了不同长度的光纤在不同输入光功率下的反向Stokes光及输出光,观察了光纤中加入声子阻塞器对SBS阈值的影响,并测量了阻塞器位于光纤中不同位置时的SBS.研究结果表明,在光纤线路中加入声子阻塞器可以提高SBS阈值,而且在光纤的不同位置的阻塞器对SBS影响有所不同,在被测的60 km光纤上起点30 km处插入阻塞器时的布里渊阈值最高.     

Analysis of fiber Brillouin ring laser composed ofsingle-polarization single-mode fiber

A fiber Brillouin ring laser made of SPSM fiber is analyzed. The eigenstate of polarization (ESOP) is strictly considered both for the pump and the Stokes light. It is clarified that the laser intensity fluctuation caused by the interaction between two kinds of ESOP is highly suppressed in this structure. The numerical computations using the typical values show that the fluctuation within 7.5% can be realized for the output Stokes light. While this ring-resonator does not offer high-grade performance when applied to the passive resonator fiber optic gyro, it could realize the high-grade performance when applied to the Brillouin fiber optic gyro     

Stimulated Brillouin threshold dependence on fiber type anduniformity

The effects of fiber uniformity on stimulated Brillouin scattering thresholds have been measured, and the theory for stimulated Brillouin scattering in uniform fibers has been extended to the case of nonuniform fibers. This theory enables the, design of long fiber spans with ten times higher stimulated Brillouin scattering thresholds