Stimulovaný Brillouinův rozptyl

Stimulovaný Brillouinův rozptyl je parametrická interakce mezi světlem pumpy, Stokesovými vlnami a akustickými vlnami. To může být považováno za zničení fotonu pumpy, produkující Stokesův foton a akustický fonon současně.

Prahový výkon Ts Pth souvisí s koeficientem útlumu a vlákna, efektivní délkou vlákna Leff, Brillouinovým koeficientem zesílení gB a efektivní plochou Aeff vlákna a lze jej přibližně zapsat jako:

Když je L dostatečně dlouhé, Leff ≈ 1/a a Aeff lze nahradit πw2, kde w je poloměr pole režimu:

Když je špičkový zisk gB≈5x10-11m/W, Pth může být až 1 mW, zejména při nejnižší ztrátě 1550nm, což značně omezí vstřikovací výkon systému světelných vln. Výše uvedený odhad však ignoruje efekt spektrální šířky související s dopadajícím světlem a prahový výkon se může v typickém systému zvýšit na 10 mW nebo více.

Šířka pásma zisku stimulovaného Brillouinova rozptylu je úzká (asi 10 GHz), což naznačuje, že efekt SBS je omezen na jeden kanál vlnové délky systému WDM. Prahový výkon souvisí s šířkou čáry světelného zdroje. Čím užší je šířka čáry světelného zdroje, tím nižší je prahový výkon.

Obvykle máme následující metody, jak snížit dopad SBS na systém:

Snižte příkon vlákna (snižte interval relé);

Zvyšte šířku čáry světelného zdroje (omezení rozptylu);

Obecně je SBS škodlivý faktor v komunikačních systémech s optickými vlákny a měl by být minimalizován. Protože však dokáže zesílit světelné pole přenosem energie čerpacího pole o vhodné vlnové délce na světelné pole jiné vlnové délky, lze z něj vyrobit zesilovače Brillouin. Vzhledem k úzkému spektru zesílení je však také šířka pásma zesilovače velmi úzká.