《基於布里淵散射的光纖雙折射分散式測量方法研究》是依託清華大學，由張敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於布里淵散射的光纖雙折射分散式測量方法研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：張敏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光纖雙折射導致的偏振相關問題是限制光纖通信及光纖感測系統性能指標提升的主要瓶頸之一。由於光纖中的雙折射隨時空隨機變化，目前還沒有理想的分散式監測方式。本項目旨在探索光纖雙折射的分散式測量方法，力求為進一步研究光纖通信、光纖感測等領域的偏振相關問題並抑制其影響提供依據和手段。本項目從理論、實驗及套用三個層面研究基於布里淵散射的光纖雙折射分散式測量方法：首先研究布里淵散射譜增益、頻移及線寬與光纖雙折射的定量關係。結合光纖雙折射的分散式數學模型，通過理論仿真提出套用布里淵散射譜各參數進行雙折射分散式測量的原理及步驟，並估算其套用在不同種光纖時的測量誤差；在實驗室環境下設計並搭建基於上述測量原理的光纖雙折射分散式測量系統，並利用各類通信及感測光纖測試系統性能；在上述研究基礎上，研究將光纖雙折射分散式測量方法整合到現有光纖通信系統及分散式感測系統的方法。
結題摘要
我們推導了受激布里淵散射的矢量模型，用於研究布里淵散射譜（主要是布里淵增益/損耗）與光纖雙折射的關聯性；通過模型的推導，我們熟悉了布里淵作用過程中的物理過程和簡化原則；基於此矢量方程，我們能夠在布里淵系統中，進行後續布里淵散射偏振相關的深入研究。首先，主要做了偏振態和雙折射對布里淵增益信號影響的相關分析，給出了全面的最大平均增益對應的信號泵浦偏振態關係與光纖拍長的關係；研究了不同輸入偏振態下信號的波動性，給出了一個波動範圍。然後，我們研究了偏振相關增益矢量的統計性質；基於之前的矢量模型，推導了偏振相關增益矢量相關的新的理論模型；通過理論仿真和實驗驗證，我們得到了偏振相關增益矢量大小與光纖長度和拍長，以及泵浦功率的關係；相關的實驗和理論相符合，驗證了這一理論模型的正確性。最後，基於布里淵散射的偏振相關性，我們提出了一種基於增益統計的拍長測量方法；通過給出數值和實驗結果，我們驗證了這個新方法的合理性。
