Stimulált Brillouin-szórás

A stimulált Brillouin-szórás a szivattyú fénye, a Stokes-hullámok és az akusztikus hullámok közötti paraméteres kölcsönhatás. Ez egy pumpa foton megsemmisülésének tekinthető, amely egyszerre hoz létre Stokes fotont és akusztikus fonont.

A Pth Ts küszöbteljesítmény a szál a csillapítási együtthatójával, a szál Leff effektív hosszával, a Brillouin erősítési együtthatóval gB és a szál Aeff effektív területével van összefüggésben, és hozzávetőlegesen a következőképpen írható fel:

Ha L elég hosszú, Leff ≈ 1/a, és Aeff helyettesíthető πw2-vel, ahol w a módusmező sugara:

Amikor a csúcserősítés gB≈5x10-11m/W, a Pth akár 1 mW is lehet, különösen a legalacsonyabb, 1550 nm veszteség mellett, ami nagymértékben korlátozza a Lightwave rendszer befecskendezési teljesítményét. A fenti becslés azonban figyelmen kívül hagyja a beeső fénnyel kapcsolatos spektrális szélességi hatást, és a küszöbteljesítmény egy tipikus rendszerben 10 mW-ra vagy magasabbra nőhet.

A stimulált Brillouin-szórás erősítési sávszélessége szűk (körülbelül 10 GHz), ami azt jelzi, hogy az SBS effektus a WDM rendszer egyetlen hullámhosszú csatornájára korlátozódik. A küszöbteljesítmény a fényforrás vonalszélességéhez kapcsolódik. Minél keskenyebb a fényforrás vonalszélessége, annál alacsonyabb a küszöbteljesítmény.

Általában a következő módszereink vannak az SBS rendszerre gyakorolt ​​hatásának csökkentésére:

Csökkentse a szál bemeneti teljesítményét (csökkentse a relé intervallumát);

Fényforrás vonalszélességének növelése (szóráskorlátozás);

Általában az SBS káros tényező az optikai szálas kommunikációs rendszerekben, ezért minimálisra kell csökkenteni. Mivel azonban képes felerősíteni a fényteret azáltal, hogy a pumpatér energiáját megfelelő hullámhosszúsággal egy másik hullámhosszú fénymezőre viszi át, így Brillouin erősítők készíthetők belőle. Szűk erősítési spektruma miatt azonban az erősítő sávszélessége is nagyon szűk.