利用染料片吸收控制受激布里渊散射功率限幅波形

理论研究了受激布里渊散射过程中功率限幅响应特性.采用高斯型入射脉冲，数值模拟了抽运参数(抽运峰值功率密度、抽运脉冲宽度)，介质参数(增益系数、声子寿命)和结构参数(聚焦透镜焦距、介质池长)等物理参数影响限幅输出波形中剩余峰的特性规律.对如何控制剩余峰进行了理论分析.研究表明，声子寿命较小、增益系数大的布里渊介质光限幅响应较好，声子寿命较大、增益系数小的布里渊介质光限幅响应较差；无法单纯通过控制布里渊介质参数来完全消除剩余峰.实验上采用染料片吸收剩余峰，获得接近平顶的限幅输出波形.     

Long Optical Delay Lines Enhanced by Ring Configuration in Optical Fibres

A long optically controlled delay line enhanced by ring configuration is demonstrated by using the group-velocity control of signal pulses based on stimulated Brillouin scattering. In experiment, two optical fibre ring cavities are used： one is used as the Brillouin laser, providing single-mode Stokes wave as probe wave; the other is used as the Brillouin amplifier, working as slow light medium. We achieve a maximum time delay of 215ns using the ring Brillouin amplifier, five times larger than the input probe pulse width of 40ns. In the meantime, a considerable pulse broadening is observed, which agrees well with the theoretical prediction based on linear theory.     

基于布里渊频移特征的OPGW光缆接续杆塔与断纤定位方法

光纤复合架空地线(OPGW)接续杆塔与断纤的准确定位对于电力通信网络运行维护具有重要意义.目前OPGW光缆故障定位普遍采用光时域反射仪(OTDR)测量断点距离及衰减信息,由于OTDR测量结果为光纤长度,无法与杆塔明细表中记录的物理距离一一对应,且OTDR在长距离测量时受限于空间分辨率,无法实现光纤接续点、断纤与物理杆塔的准确对应,故提出一种利用多根纤芯布里渊频移跳变和引下线处布里渊频移特征实现OPGW光缆接续杆塔精准定位的方法.通过比对断纤与完好纤芯的布里渊频移,实现了光缆故障的精准定位.同时,本文提出的方法在实际OPGW线路运维工作中得到了初步应用,实现了OPGW光缆接续杆塔及故障纤芯的精准定位,为电力OPGW光缆的精细化运维提供了新的技术支撑手段.     

用于动态应变测量的快速分布式布里渊光纤传感

近些年,分布式布里渊光纤传感因具有分布式应变和温度的测量能力,以及在结构健康监测领域的重要应用而受到广泛的研究。在多种传感方案中,布里渊光时域分析(BOTDA)技术具有信噪比好、空间分辨率高、传感距离远等优点,受到广泛关注。传统的BOTDA系统平均和扫频过程比较费时,只适宜进行静态或缓慢的应变测量。通过分析BOTDA系统的分布式传感原理,总结了限制其快速分布式传感测量的主要因素。针对这些限制因素,综述了近期快速BOTDA系统取得的一系列的进展,主要包括基于偏振补偿技术的快速BOTDA系统、基于光学捷变频技术的快速BOTDA系统、基于斜坡法的快速BOTDA系统、基于光学啁啾链的快速BOTDA系统、基于光学频率梳技术的快速BOTDA系统,指出通过单一或者多个新技术组合而成的快速BOTDA系统具有更好的性能和更广阔的应用前景。     

受激布里渊散射光限幅输出波形控制研究

数值模拟了种子场诱导受激布里渊散射光限幅过程的限幅输出波形特性.得到利用种子场控制限幅脉冲波形的规律：选取种子场脉冲宽度为抽运脉冲宽度的五倍，抽运脉冲相对于种子脉冲的延迟时间控制在与抽运脉冲宽度相当时，限幅输出波形最佳.限幅输出波形同时受抽运光功率影响，随抽运能量的增加，限幅脉冲功率不断下降，直至趋于0. 关键词： 受激布里渊散射 限幅输出波形 注入种子     

水中受激布里渊散射微弱Stokes信号光的高增益放大

采用脉冲宽度为7.2 ns的种子光注入式倍频Nd:YAG脉冲激光器,以CS₂为放大介质,实验并理论研究了水中受激布里渊散射微弱Stokes光的信号增益随延迟时间、放大器池长、抽运光能量的变化规律. 结果表明,当抽运光脉冲相对信号光脉冲延迟进入放大器,且延迟时间为脉冲宽度的一半,抽运光能量略低于介质受激布里渊散射阈值,选择合适的放大器池长可获得最佳的信号增益. 适当选择抽运光能量,亦可实现微弱信号光的线性放大. 实验中采用独立双池放大系统,当水中Stokes信号光的能量为1 pJ时,信 关键词： 布里渊放大器 信号增益 延迟时间 抽运光能量     

布里渊增强四波混频时域特性的理论研究

通过对布里渊增强四波混频(BEFWM)瞬态耦合波方程的数值求解，描述了共轭输出光的时域调制行为.同时，对能量耦合过程中起决定性作用的声学波的时空演化特征进行了模拟与分析，由此给出BEFWM时域特性物理机理的解释.研究表明，共轭光输出强度的波动与介质内声波场的分布和起伏相关联，共轭光波形调制现象的强弱取决于介质声子寿命、信号及抽运光强度、有效作用长度等诸多参数.     

水中微弱光散射布里渊频谱选择性光放大研究

提出利用布里渊放大技术对水中微弱光散射信号进行频谱选择性光放大的方法.根据频率失谐布里渊放大理论模型，分析了Stokes种子光的线宽及频率失谐对布里渊放大的影响，研究了种子光放大率随水温及其功率密度变化的规律，理论和实验符合较好.研究表明，相同频率失谐时，线宽较大的种子光信号放大率更高.选取20℃的CS₂为放大介质，不同温度海水产生的Stokes种子光信号均能得到有效的布里渊放大.相同抽运光功率密度情况下，种子光的放大率随其功率密度的增加而减小，当种子光能量约为5μJ时，其放大率达10²以上.