Stimulovaný Brillouinov rozptyl

Stimulovaný Brillouin Scattering je parametrická interakcia medzi svetlom pumpy, Stokesovými vlnami a akustickými vlnami. Možno to považovať za zničenie fotónu pumpy, čím sa súčasne vytvorí Stokesov fotón a akustický fonón.

Ts prahový výkon Pth súvisí s koeficientom útlmu vlákna a, efektívnou dĺžkou Leff vlákna, Brillouinovým koeficientom zosilnenia gB a efektívnou plochou Aeff vlákna a možno ho približne zapísať ako:

Keď je L dostatočne dlhé, Leff ≈ 1/a a Aeff možno nahradiť πw2, kde w je polomer poľa režimu:

Keď je maximálny zisk gB≈5x10-11m/W, Pth môže byť až 1mW, najmä pri najnižšej strate 1550nm, čo značne obmedzí vstrekovací výkon systému svetelných vĺn. Vyššie uvedený odhad však ignoruje efekt šírky spektra súvisiaci s dopadajúcim svetlom a prahový výkon sa môže v typickom systéme zvýšiť na 10 mW alebo viac.

Šírka pásma zisku stimulovaného Brillouinovho rozptylu je úzka (približne 10 GHz), čo naznačuje, že efekt SBS je obmedzený na kanál s jedinou vlnovou dĺžkou systému WDM. Prahový výkon súvisí so šírkou čiary svetelného zdroja. Čím užšia je šírka čiary svetelného zdroja, tým nižší je prahový výkon.

Zvyčajne máme nasledujúce metódy na zníženie vplyvu SBS na systém:

Znížte vstupný výkon vlákna (znížte interval relé);

Zvýšte šírku čiary svetelného zdroja (obmedzenie rozptylu);

Vo všeobecnosti je SBS škodlivý faktor v komunikačných systémoch s optickými vláknami a mal by sa minimalizovať. Pretože však dokáže zosilniť svetelné pole prenesením energie čerpacieho poľa s vhodnou vlnovou dĺžkou na svetelné pole inej vlnovej dĺžky, možno ho použiť na výrobu zosilňovačov Brillouin. Vzhľadom na úzke spektrum zisku je však šírka pásma zosilňovača tiež veľmi úzka.