誘導ブリルアン散乱

誘導ブリルアン散乱は、ポンプ光、ストークス波、音波間のパラメトリック相互作用です。これは、ポンプ光子の消滅と見なされ、ストークス光子と音響フォノンが同時に生成されます。

Ts のしきい値パワー Pth は、ファイバの減衰係数 a、ファイバの実効長 Leff、ブリルアン ゲイン係数 gB、およびファイバの実効断面積 Aeff に関連しており、近似的に次のように書くことができます。

L が十分に長い場合、Leff ≈ 1/a、Aeff は πw2 で置き換えることができます。ここで、w はモード フィールド半径です。

ピーク利得 gB ≈ 5x10-11m/W の場合、特に最低損失 1550nm では Pth は 1mW まで低くなり、光波システムの注入パワーが大幅に制限されます。ただし、上記の推定では入射光に関連するスペクトル幅の効果が無視されており、一般的なシステムではしきい値パワーが 10mW 以上に増加する可能性があります。

誘導ブリルアン散乱の利得帯域幅は狭い (約 10GHz)。これは、SBS 効果が WDM システムの単一波長チャネルに限定されていることを示しています。しきい値パワーは光源の線幅に関係します。光源の線幅が狭くなるほど、しきい値パワーは低くなります。

通常、システムに対する SBS の影響を軽減するには、次の方法があります。

ファイバー入力電力を削減します (中継間隔を短縮します)。

光源の線幅を拡大します (分散制限)。

一般に、SBS は光ファイバー通信システムにとって有害な要素であるため、最小限に抑える必要があります。ただし、適切な波長のポンプ場のエネルギーを別の波長の光場に転送することで光場を増幅できるため、ブリルアン増幅器の作成に使用できます。ただし、ゲインスペクトルが狭いため、アンプの帯域幅も非常に狭くなります。