《基於受激布里淵散射效應的光纖快取機理及技術研究》是依託北京郵電大學，由張茹擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於受激布里淵散射效應的光纖快取機理及技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張茹
- 依託單位：北京郵電大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目基於表面等離激元場增強特性誘導的非線性光學效應，理論計算基於表面等離激元光纖的非線性過程轉換效率，製備出新型高非線性光纖；利用光纖纖芯與金屬薄膜層之間激發表面電漿共振時其共振區內激發受激布里淵散射機理，來實現光信號的延遲，達到光存儲目的，從而探索一種寬頻寬，強增益，快取時間長且可調控的光纖快取器。主要研究內容包括表面等離激元場增強效應的光子-電子相互作用的物理機理，場增強效應對光纖非線性特性的影響，對比這種高非線性光纖和普通光纖產生受激布里淵散射的強弱，創建光纖快取實驗系統，通過測試分析頻譜增益共振區，頻寬，振幅增益，最大快取時間等，獲得新型有效且簡潔的光纖快取系統，這將為光快取器、光信息處理器等全光器件的研究提供一個理論與實踐的依據。
結題摘要
隨著光通信技術的不斷發展，全光器件的運用受到越來越多的關注。為了實現全光快取，基於光纖的光快取技術研究應運而生。本項目基於表面等離激元場增強特性誘導的非線性光學效應，理論計算基於表面等離激元光纖的非線性過程轉換效率；利用光纖纖芯與金屬薄膜層之間激發表面電漿共振時其共振區內激發受激布里淵散射機理，採用高非線性光纖，來實現光信號的延遲，達到光存儲目的。 圍繞項目研究內容，主要開展了以下工作，並取得相關成果： 1.對SBS的光延遲極限進行討論，以此分析基於SBS的光纖快取延遲性能。通過使用基於（K.K.關係）的仿真模型，對單個脈衝和BPSK的延遲性能分別進行了計算。在32dB最大增益和500MHz增益頻寬情形下，2.5ns寬的單個脈衝的最大延遲為2.3ns（0.9bit），500MHz速率BPSK信號的最大延遲為2.1ns（1bit），它們的延遲頻寬積分別為1.2和1.1。 2.由基於SBS的光纖延遲系統對參數布里淵增益譜的測量，探索了一種全光的高精度光譜測量方案。信號光譜的解析度可達10MHz，抑制比為33.5dB。並測量了實際的子載波復用信號（模擬OFDM信號）的光譜。 3.由寬頻SBS光延遲對增益譜譜形狀平坦、抑制比高等要求，結合SBS偏振方法提出了一種全光的高精度濾波器方案。獲得了寬頻增益譜產生的光濾波特性為譜寬250MHz-1GHz可調；頂部傳輸抖動為1.5dB；選擇性為44dB。 4.利用高非線性光纖，搭建了基於SBS的光纖延遲系統。在波長可調精度為1pm的雷射器實現了32ns的延遲。相對延遲0.1bit，時延頻寬積0.96，時延增益比：0.80ns/dB。 5.基於表面等離激元的研究方面，首先從理論上對金屬-介質分界面上的電磁場分布進行了嚴密的推導，在此基礎之上，課題組建立了一種在光纖的包層和纖芯之間沉積一層金屬原子層的光纖模型，得出金屬原子層的厚度為55nm以及長度為500nm為最佳沉積效果的結論，為獲得該種光纖奠定了基礎。 6.此外，課題組還在摻Bi材料性能、量子信息處理等方面開展了卓有成效的研究，為光纖摻雜材料的選擇、受激布里淵散射效應的量子效應等方面提供了有力的支持。 課題的研究成果表明，課題組在項目完成的過程中緊扣項目計畫內容，取得了豐富的研究成果，具有學術價值及科學意義。
