Моделювання методу визначення порогу вимуженого брилюенівського розсіювання в одномодовому оптичному волокні
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253390Ключові слова:
нелінійні ефекти, имушене брилюенівське розсіювання (ВБР), оптика волокна, одномодове волокно, лінії зв'язкуАнотація
Нелінійні оптичні ефекти в оптичних хвилеводах відіграють важливу роль у розробці волоконних та інтегральних оптичних систем для оптичного зв'язку та обробки інформації. З одного боку, нелінійні ефекти накладають обмеження на потужність випромінювання, яке може бути передане оптоволокном або світловодом.
У цій роботі досліджується проблема виникнення явища від ефекту вимушеного брилюенівського розсіювання (ВБР) з використанням двох оптичних джерел променів в одномодовому оптичному волокні на спільних довжинах хвиль 1310 нм та 1550 нм. У зв'язку з тим, що у всіх магістральних ВБР обмежена інтенсивність та енергія вхідних сигналів через вплив ВБР, нині ведуться пошуки способів зниження впливу цього явища.
Встановлено, що енергія вхідного променя при комбінованому поширенні з'єднання не досягала значення порога ВБР у значеннях 25 дБм та 27 дБм через невідповідність експериментальних результатів результатам моделі. Ефект ВБР не спостерігався при досягненні порогового значення 15 дБм та 27 дБм – ВБР при суміщенні подвійного променя по одному оптоволокну в одному напрямку. В результаті шляхом подвійного інтегрування було підвищено значення порога ВБР та визначено напрямок майбутніх наукових досліджень. Якщо доведено можливість підвищення порога ВБР, то зі збільшенням відстані підсилювачів у магістральних мережах, відповідно, зростає його економічний ефект. Крім того, можна відзначити відсутність наукових праць, присвячених дослідженню ефектів оптичних нелінійних ефектів при поєднанні та розповсюдженні цих двох сполук по одному оптичному волокну.
У цій статті обговорюються питання підвищення пропускної спроможності та визначення порога вимушеного брилюенівського розсіювання. На підвищення потужності порога пропонується враховувати залежність частоти фазової модуляції від ширини спектра лазерного випромінювання.
Крім того, про те, що поріг ВБР не досягав значення при енергії 27 Дб у разі двопроменевого розподілу, можуть свідчити розбіжності в порівнянні з результатами експериментальних досліджень та результатами моделі, що визначає ефект ВБР.
Посилання
- Fotiadi, A. A., Mégret, P. (2006). Self-Q-switched Er-Brillouin fiber source with extra-cavity generation of a Raman supercontinuum in a dispersion-shifted fiber. Optics Letters, 31 (11), 1621. doi: https://doi.org/10.1364/ol.31.001621
- Kieu, K., Churin, D., Wright, E. M., Norwood, R. A., Peyghambarian, N. (2014). Nonlinear stimulated Brillouin scattering in a single-mode optical fiber. Available at: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1402/1402.7089.pdf
- Zhou, J., Lu, Y., He, B., Gu, X. (2015). Q-switched laser in an SMS cavity for inhibiting nonlinear effects. Applied Optics, 54 (19), 6080. doi: https://doi.org/10.1364/ao.54.006080
- Kobyakov, A., Sauer, M., Chowdhury, D. (2010). Stimulated Brillouin scattering in optical fibers. Advances in Optics and Photonics, 2 (1), 1. doi: https://doi.org/10.1364/aop.2.000001
- Qiang, W., Zhanjun, L., Chunyang, Zh., Xin, L., Lihua, C., Liang, H., Hongbo, C. (2021). Analysis of stimulated Brillouin scattering in ICF hohlraum excited by multi-color incoherent lights. High Power Laser and Particle Beams, 33 (10, 102001. doi: https://doi.org/10.11884/HPLPB202133.210159
- Supradeepa, V. R. (2013). Stimulated Brillouin scattering thresholds in optical fibers for lasers linewidth broadened with noise. Optics Express, 21 (4), 4677. doi: https://doi.org/10.1364/oe.21.004677
- Gao, Q., Lu, Z., Zhu, C., Zhang, J. (2015). Mechanism of beam cleanup by stimulated Brillouin scattering in multimode fibers. Applied Physics Express, 8 (5), 052501. doi: https://doi.org/10.7567/apex.8.052501
- Zhetpisbayeva, A. T., Khizirova, M. A., Dostiyarova, A. M., Zilgaraeva, A. K., Kussambaeva, N. Sh. (2016). Research Of The Simulated Brillouin scattering in The Single-Mode Fiber At Wavelengths Of 1, 31μm And 1, 55 μm For Different Modulation Frequencies For Different Lengths Of The Optical Fiber. International Journal of Applied Engineering Research, 11 (3), 1590–1594.
- Serikov, T., Zhetpisbayeva, A., Mirzakulova, S., Zhetpisbayev, K., Ibrayeva, Z., Sobolevа, L. et. al. (2021). Application of the NARX neural network for predicting a one-dimensional time series. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (4 (113)), 12–19. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.242442
- Tolegenova, A., Kisała, P. A., Zhetpisbayeva, A., Mamyrbayev, O., Medetov, B. (2019). Experimental determination of the characteristics of a transmission spectrum of tilted fiber Bragg gratings. Metrology and Measurement Systems, 26 (3), 581–589. doi: https://doi.org/10.24425/mms.2019.129585
- Agrawal, G. P. (2001). Applications of Nonlinear Fiber Optics. Academic Press. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-045144-9.X5000-0
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Berik Zhumazhanov, Ainur Zhetpisbayeva, Kairatbek Zhetpisbayev, Mereke Yerishova, Aray Tolegenova, Tansaule Serikov, Pavel Dunayev, Kanysh Nauryz, Kaini Kussainova, Gulzhazira Uristimbek
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
