ВРМБ-усиление

Величины и в кварцевых световодах измерены экспериментально. Спектр ВКР-усиления очень широкий, 30 ТГц [18]. Максимум усиления при длине волны накачки 1 мкм 0, s 1 10 см/Вт и находится на стоксовом частотном сдвиге около 13 ТГц. Наоборот, спектр ВРМБ-усиления очень узкий 10 МГц. Максимум ВРМБ-усиления находится на стоксовом сдвиге 10 ГГц и составляет величину около 6 -10 см/Вт для узкой линии накачки [19]. Эта величина уменьшается в Avp/Avg раз в случае, когда накачка имеет широкий спектр здесь ДГр ширина линии накачки и Дгд-ширина линии ВРМБ-усиления. [c.26]

Коэффициент ВРМБ-усиления дд более чем на 2 порядка величины больше дц, поэтому обычная величина порога ВРМБ < 10 мВт. Нелинейные явления ВКР и ВРМБ и их применение к оптической волоконной связи рассматриваются в книге в гл. 8 и 9 соответственно. [c.26]

Измерения нелинейного показателя преломления в кварцевых световодах [25] дают величину около 1,110 ед. СГСЭ или 2,3-10 м В ед. МКС. В более привычных единицах 2 = = 3,2-10 см Вт. Эта величина в кварце по сравнению с другими нелинейными средами по крайней мере на 2 порядка величины меньше. Точно так же и измерения коэффициентов ВКР- и ВРМБ-усилений показывают, что их значения по порядку величины на 2 или более порядка меньше, чем в других обычных нелинейных средах [43]. Несмотря на малые величины нелинейных коэффициентов в кварцевом стекле, нелинейные эффекты могут наблюдаться при относительно низких мощностях. Это возможно благодаря двум важным характеристикам одномодового волоконного световода-малому размеру моды ( - 2-4 мкм) и чрезвычайно низким потерям (< 1 дБ/км). Характерный параметр эффективности нелинейного [c.26]

Рост интенсивности стоксовой волны характеризуется коэффициентом усиления при ВРМБ 0b(v), максимальным при v = Vg. Однако в отличие от ВКР спектральная ширина ВРМБ-усиления Avg очень мала ( 10 МГц против 5 ТГц). Ширина спектра связана с временем затухания акустической волны или временем жизни фотона Тд. Действительно, если принять затухание акустической волны экспоненциальным (ехр(— t/Tg)), то спектр ВРМБ-усиления будет иметь лоренцеву форму [c.259]

Спектр ВРМБ-усиления в кварцевых световодах может существенно отличаться от того, что наблюдается в объемных образцах, что обусловлено направляющими свойствами световода и при- [c.259]

Рис. 9.1. Спектры ВРМБ-усиления в трех световодах при = 1,525 мкм. а световод с сердцевиной из плавленого кварца б-световод с депрессиро-ванной оболочкой в- световод со смещенной дисперсией. Вертикальная шкала произвольна [14].

Ширина линии ВРМБ-усиления на рис. 9.1 намного больше, чем в объемном плавленом кварце (Ауд 17МГц на длине волны [c.260]

Уравнение (9.1.5) для ВРМБ-усиления получено при стационарных условиях и действительно для непрерывной или квазинепрерывной [c.260]

Даже в случае непрерывной или квазинепрерывной накачки ВРМБ-усиление существенно понижается, если Av превышает Av . Это может происходить также с одномодовой накачкой, фаза которой быстро меняется за время, меньшее чем время жизни фонона Т . Детальные вычисления показывают [17-20], что ВРМБ-усиление в случае широкополосной накачки зависит от относительных величин длины когерентности накачки = с/ пА v ) и длины ВРМБ-взаимо-действия L, ,, определяемой как расстояние, на котором существенно меняется амплитуда стоксовой волны. Если то процесс [c.261]

ВРМБ не зависит от модовой структуры накачки, так как расстояние между модами превышает ВРМБ-усиление почти такое же, как [c.261]

Уравнения (9.2.7) и (9.2.8) описывают изменение интенсивное гей стоксовой волны и волны накачки по длине световода в случае ВРМБ-усиления сигнала, вводи.мого в световод в точке z = L поля накачки, вводимой в точке z = 0. На рис. 9.2 показано изменение интенсивностей стоксовой волны и волны накачки для двух значений входного сигнала, соответствующих = 7,(L)/7 (0) = 6,001 и 0,01. Потери в световоде таковы, что aL=0,l. Коэффициент ВРМБ-усиления 0oL= 10 соответствует однопроходному усилению ехр(10) 2,2- [c.263]

ВРМБ-усиление, как и комбинационное, можно использовать в волоконных лазерах, если поместить световод в резонатор [33-38]. Для этой цели использовались и резонаторы Фабри Перо, и кольцевые,-у тех и у других есть свои преимущества. Благодаря обратной связи пороговая мощность накачки лазера существенно ниже того, что дает выражение (9.2.6). Для типичного лазера вместо фактора 21 в выражении (9.2.6) нужно подставить 0,1-1 в зависимости от потерь в резонаторе. [c.272]

Рис. 9.13. Зависимость пикового ВРМБ-усиления от частоты следования импульсов в псевдослучайной ФМ последовательности. Сплошной линией показана расчетная зависимость для полосы усиления шириной 100 МГц [55].

ВРМБ приводит к усилению сигнала в одном канале за счет другого [56]. Экспериментально наблюдалось 10%-ное возрастание мощности сигнала в одном канале при мощности во встречном канале всего 0,3 мВт. Однако в отличие от обусловленных ВКР перекрестных помех, обсуждавшихся в разд. 8.2.4, от обусловленных ВРМБ перекрестных помех легко избавиться благодаря малой ширине полосы ВРМБ-усиления ( 100 МГц), в пределах которой такие перекрестные помехи могут возникать. [c.278]

Узкая полоса ВРМБ-усиления может быть полезной для селективного усиления небольшой порции спектра сигнала. Это свойство было использовано в сх ме [57], в которой чувствительность приемника увеличивалась за счет усиления несущей частоты, в то время как боковые полосы не усиливались. По принципу работы схема подобна гомодинному детектору, за исключением того, что усиленная несущая выступает в качестве опорного сигнала. Это позволяет обойтись без осциллятора, сфазированного с передатчиком, что непросто проделать без использования ВРМБ-усиления. При достаточном усилении несущей можно поднять уровень сигнала по сравнению с шумами приемника и достичь чувствительности, ограниченной только квантовым шумом. При идеальных условиях максимальное увеличение чувствительности пропорционально где (7 -усиление за один [c.278]

Другое применение узкой линии ВРМБ-усиления связано с его использованием в качестве перестраиваемого узкополосного оптического фильтра для селекции каналов в многоканальных системах связи [45]. Если разность частот соседних каналов больше, а скорость передачи меньше, чем ширина полосы усиления Avg, то, перестраивая лазер накачки, можно избирательно усиливать данный канал. Эта схема была экспериментально продемонстрирована с накачкой от перестраивае.мого лазера на центрах окраски [45]. По световоду длиной 10 км осуществлялась передача по двум канала.м со скоростью 45 Мбит/с. Каждый канал можно было усилить на 20 25 дБ при мощности накачки 14 мВт. Важно, что каждый канал можно было детектировать без ошибок (вероятность ошибки < 10 ), когда разность частот каналов превышала 140 МГц. В световоде, использовавшемся в данно.м эксперименте, Avg составляла 100 МГц, т. е. разность несущих частот соседних каналов, при которой еще не возникают перекрестные по.мехи,. может составлять лишь 1,5Луд. [c.279]

Недавно ВРМБ-усиление с накачкой от серийных полупроводниковых лазеров было использовано для одновременного усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов со скоростью передачи около 250 Мбит/с [48]. Демодуляция была возможной благодаря узкой линии ВРМБ-усиления. Данные примеры показывают, что ВРМБ, кроме негативного действия на систе.мы связи,. может быть использовано и для их улучшения. [c.279]

Здесь 0 (параметр эффективности ВРМБ) показывает, какая часть исходной мощности накачки преобразуется в мощность стоксовой волны, 00-коэффициент усиления слабого сшнала. [c.263]

Рис. 9.3. Характеристики насыщения волоконных ВРМБ-усилителей при нескольких значениях коэффициента ненасыщенного усиления G . Параметр мощность входного сигнала, отнесенная к мощности накачки.

Характеристики насыщения волоконных ВРМБ-усилителей можно получить из уравнения (9.2.7). если определить насыщенное и ненасыщенное усиление следующим образом [c.265]

Хотя групповая скорость одинакова для волны накачки и стоксовой волны, их относительная скорость равна 2v , так как они распространяются навстречу друг другу. Релаксационные колебания возникают как следствие этой эффективной расстройки групповых скоростей. Частоту и скорость затухания релаксационных колебаний можно получить, анализируя устойчивость стационарного решения уравнений (9.2.7) и (9.2.8) аналогично тому, как это делалось в разд. 5.1 в случае модуляционной неустойчивости. Действие внешней обратной связи можно учесть, взяв соответствующие граничные условия на концах световода [23]. Такой линейный анализ устойчивости дает также условия, при которых непрерывный сигнал становится неустойчивым. Расс.мотрим небольшое возмущение уровня непрерывного сигнала, затухающее как ехр(-Лг), где комплексный параметр Л можно определить, линеаризуя уравнения (9.2.12) и (9.2.13). Если действительная часть Л положительна, возмущение затухает экспоненциально с релаксационными колебаниями частотой = 1т(Л)/2л. Если же действительная часть h отрицательна, возмущение возрастает со временем и непрерывный сигнал становится неустойчивым. В этом случае ВРМБ ведет к модуляции интенсивностей накачки и стоксова излучения даже в случае непрерывной накачки. На рис. 9.4 показаны области устойчивости и неустойчивости при наличии обратной связи в зависимости от фактора усиления tj L, определенного [c.266]

Рис. 9,4. Устойчивая и неустойчивая области ВРМБ при на1ичии обратной связи. Сплошной линией показано критическое значение относительной интенсивности стоксовой волны (/>0 =/s№)//p(0)), ниже которого непрерывный сигнал неустойчив как функция фактора усиления g L [23].

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...