二氧化锗掺杂光纤中折射率分布对布里渊增益谱的影响（英文）

作者：吉正源; 路元刚^*; 潘宇航; 彭楗钦; 张泽霖; 王吉明

来源：Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 2021, 38(05): 769-787.

DOI：10.16356/j.1005-1120.2021.05.006

• 布里渊增益谱
• 光纤
• 声学模式
• 折射率
• 有限元分析

二氧化锗通常用作掺杂剂来调控光纤中的折射率分布(Refractive index profile,RIP)和声速分布(Acoustic velocity profile,AVP),从而在光纤中形成不同的布里渊增益谱(Brillouin gain spectrum,BGS)特性,如布里渊增益、声模式数和峰强度差。当光纤用于光纤传感或光纤通信系统时,其BGS特性可能在确定系统性能方面起重要作用。本文通过有限元分析法(Finite element analysis,FEA)研究阶跃折射率光纤、渐变光纤以及复杂折射率分布光纤中RIP及相应的AVP对布里渊增益谱的影响。提出了一种新的方法,可以有效分辨出声模式解,同时改变光纤折射率分布与几何尺寸,获得光纤总布里渊增益和声模式数同折射率分布关系的新的完整图像。对于每一类光纤,提供了用于光纤传感与光纤通信的建议参数。探索并找到了具有相近布里渊峰强度的多峰布里渊增益谱的光纤,该光纤能够用于布里渊拍频谱检测并提高传感精度。

• 单位
  工业和信息化部; 航天学院; 上海飞机设计研究院; 南京航空航天大学