Stimuloitu Brillouin-sironta

Stimuloitu Brillouin Scattering on parametrinen vuorovaikutus pumpun valon, Stokes-aaltojen ja akustisten aaltojen välillä. Sitä voidaan pitää pumpun fotonin tuhoamisena, joka tuottaa Stokes-fotonin ja akustisen fononin samanaikaisesti.

Ts-kynnysteho Pth liittyy kuidun vaimennuskertoimeen a, kuidun teholliseen pituuteen Leff, Brillouinin vahvistuskertoimeen gB ja kuidun teholliseen pinta-alaan Aeff, ja se voidaan suunnilleen kirjoittaa seuraavasti:

Kun L on tarpeeksi pitkä, Leff ≈ 1/a ja Aeff voidaan korvata πw2:lla, missä w on moodikentän säde:

Kun huippuvahvistus gB≈5x10-11m/W, Pth voi olla niinkin alhainen kuin 1mW, erityisesti pienimmällä häviöllä 1550nm, mikä rajoittaa suuresti valoaaltojärjestelmän injektiotehoa. Yllä oleva arvio jättää kuitenkin huomioimatta tulevaan valoon liittyvän spektrin leveyden vaikutuksen, ja kynnysteho voi nousta 10 mW:iin tai korkeammalle tyypillisessä järjestelmässä.

Stimuloidun Brillouin-sironnan vahvistuskaistanleveys on kapea (noin 10 GHz), mikä osoittaa, että SBS-ilmiö on rajoitettu WDM-järjestelmän yhteen aallonpituuskanavaan. Kynnysteho on suhteessa valonlähteen linjan leveyteen. Mitä kapeampi valonlähteen viivanleveys on, sitä pienempi on kynnysteho.

Yleensä meillä on seuraavat menetelmät vähentääksesi SBS:n vaikutusta järjestelmään:

Pienennä kuidun syöttötehoa (pienennä releväliä);

Lisää valonlähteen viivanleveyttä (hajontarajoitus);

Yleensä SBS on haitallinen tekijä optisissa kuituviestintäjärjestelmissä, ja se tulisi minimoida. Koska se voi kuitenkin vahvistaa valokenttää siirtämällä sopivan aallonpituuden omaavan pumppukentän energian toisen aallonpituuden omaavaan valokenttään, sitä voidaan käyttää Brillouin-vahvistimien valmistukseen. Kuitenkin sen kapean vahvistusspektrin vuoksi vahvistimen kaistanleveys on myös hyvin kapea.