光子晶体光纤几何参数对受激布里渊散射慢光影响

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1、摘要摘要由于日益增长的带宽需求，未来的通信系统需要超高速光交换和路由，然而实现这些技术的关键在于需要对光进行存储。近年来，人们对基于各利，慢光技术的光存储进行了大量研究，发现利用光纤中的受激布里渊散射(SBS)可以得到可控的慢光。光子晶体光纤(Photoniccrystalfiber,PCF)，作为一利-二维光．了晶体，与传统光纤相比，在对光的操控能力方面的优势是非常显著的，其可设计的光纤结构使得光子晶体光纤有着独特的非线性效应，特别是在受激布里渊散射方面。不同的微结构包层卒气孔分布结构对非线性效应的影响非常大，通过设计光子晶体光纤包层空气孔分布结构可以使

2、非线性效应得到抑制或增强，增大了光予晶体光纤中非线性效应的应用范围。本文通过特征线法和龙格一库塔法对光子晶体光纤中受激布里渊散射耦合方程组进行了数值求解，获得如下结论：1．光子晶体光纤较普通单模光纤在基于受激布里渊散射实现慢光方面具有更加优良的时延特性，并且在相同的入射Stokes波功率下，光子晶体光纤的纤芯直径越小，能够实现的脉冲时延越大，随着纤芯直径的减小，脉冲展宽也越来越明显，对于同种光纤，较小的输入Stokes波入射功率具有更大的时延。2．考察了不同的脉冲宽度对小芯径光子晶体光纤和普通单模光纤中受激布里渊散射慢光的影响，发现较短的脉冲具有更好的相对

3、时延特性，对于60ns的Stokes脉冲，当入射斯托克斯波功率为0．1∥彤时，小芯径光子晶体光纤延时是100．8ns，相对时延为1．68，超过了其在120ns脉冲所能达到的115ns，相对延时为0．95的值。3．通过改变小芯径光子晶体光纤的占空比，讨论了光子晶体光纤的结构变化对受激布里渊散射慢光的影响，发现小芯径PCF的占牢比越小，对应的SBS慢光的时延越大，脉冲展宽也越明显。关键词：光予晶体光纤：受激布里渊散射：慢光；脉冲展宽：时间延迟摘要AbstractWiththeincreasingdemandingofwidebandwidth，all—opti

4、calswitchingandroutingareneededinthefuturetelecommunicationsystems．Thekeyissueofrealizingsuchathingistostorelight．Recentyears，manypeoplehavestudiedstorelighttechnologyviaveriousslowlighttechnology,whichprovethatstimulatedbrillouinscatteringviaopticalfiberscancontrollightefficientl

5、y．photoniccrystalfiber(PCF)，asatwo-dimensionalphotoniccrystal，hasattractedalotofattentionssinceitsbirth．Ithasremarkableadvantagesincontrollingandhandlinglightcomparedwithconventionalopticalfibers．Becauseoftheirdesignablemicrosructure，PCFsexhibitsomeuniquecharacteristicsinopticalno

6、nlineareffects，especiallyinstimulatedbrillouinscaaering(SBS)．Slightdifferencesinmicrostructuresmayresultingreatchangesinnonlineareffects，orevenmaytakeinsomewhollynewphenomenon．ReasonabledesignofmicrostructurewillinhibitorenhancenonlineareffectsinPCFs，whichgreatlyexpandstheapplicat

7、ionfieldsofnonlineareffects．Inthispaper,thecouplingequationsofSBSaresolvednumericallywithCharacteristicsformulaandfourth-orderRunge·Kuttformula．Themainconclusionsareasfollows：1．TheinfluenceofcoresizeanddifferentStokespulsewidthonpulsebroadeningandtimedelayareinvestigatedinconditio

8、nofthedifferentStokespowerandthes