Вимушене бріллюенівське розсіювання

Вимушене бріллюенівське розсіювання — це параметрична взаємодія між світлом накачки, хвилями Стокса та акустичними хвилями. Це можна розглядати як анігіляцію фотона накачування, утворюючи фотон Стокса та акустичний фонон одночасно.

Порогова потужність Ts Pth пов’язана з коефіцієнтом ослаблення a волокна, ефективною довжиною Leff волокна, коефіцієнтом підсилення Бріллюена gB та ефективною площею Aeff волокна і може бути приблизно записана як:

Коли L достатньо довгий, Leff ≈ 1/a, і Aeff можна замінити на πw2, де w — радіус поля моди:

Коли пікове посилення gB≈5x10-11м/Вт, Pth може становити лише 1 мВт, особливо при найменших втратах 1550 нм, що значно обмежить потужність введення світлової системи. Однак наведена вище оцінка ігнорує ефект спектральної ширини, пов’язаний із падаючим світлом, і порогова потужність може зрости до 10 мВт або вище в типовій системі.

Смуга посилення вимушеного розсіювання Бріллюена є вузькою (близько 10 ГГц), що вказує на те, що ефект SBS обмежений каналом однієї довжини хвилі системи WDM. Порогова потужність пов'язана з шириною лінії джерела світла. Чим вужча ширина лінії джерела світла, тим менша порогова потужність.

Зазвичай у нас є такі методи, щоб зменшити вплив SBS на систему:

Зменшити вхідну потужність оптоволокна (зменшити інтервал реле);

Збільшити ширину лінії джерела світла (обмеження дисперсії);

Загалом SBS є шкідливим фактором у волоконно-оптичних системах зв’язку, і його слід мінімізувати. Однак, оскільки він може підсилювати світлове поле шляхом передачі енергії поля накачування з відповідною довжиною хвилі в світлове поле іншої довжини хвилі, його можна використовувати для виготовлення підсилювачів Бріллюена. Однак через вузький спектр підсилення смуга пропускання підсилювача також дуже вузька.