Imprăștirea Brillouin stimulată

Imprăștirea Brillouin stimulată este interacțiunea parametrică dintre lumina pompei, undele Stokes și undele acustice. Poate fi privită ca anihilarea unui foton de pompă, producând simultan un foton Stokes și un fonon acustic.

Puterea de prag Pth este legată de coeficientul de atenuare a fibrei, lungimea efectivă Leff a fibrei, coeficientul de câștig Brillouin gB și aria efectivă Aeff a fibrei și poate fi scrisă aproximativ ca:

Când L este suficient de lung, Leff ≈ 1/a și Aeff pot fi înlocuite cu πw2, unde w este raza câmpului de mod:

Când câștigul de vârf gB≈5x10-11m/W, Pth poate fi de până la 1mW, în special la cea mai mică pierdere de 1550nm, ceea ce va limita foarte mult puterea de injecție a sistemului de unde luminoase. Cu toate acestea, estimarea de mai sus ignoră efectul de lățime spectrală legat de lumina incidentă, iar puterea de prag poate crește la 10 mW sau mai mare într-un sistem tipic.

Lățimea de bandă de câștig a împrăștierii Brillouin stimulate este îngustă (aproximativ 10 GHz), ceea ce indică faptul că efectul SBS este limitat la un singur canal de lungime de undă al sistemului WDM. Puterea de prag este legată de lățimea liniei sursei de lumină. Cu cât lățimea liniei sursei de lumină este mai îngustă, cu atât puterea de prag este mai mică.

De obicei, avem următoarele metode pentru a reduce impactul SBS asupra sistemului:

Reduceți puterea de intrare a fibrei (reduceți intervalul releului);

Măriți lățimea liniei sursei de lumină (limitarea dispersiei);

În general, SBS este un factor dăunător în sistemele de comunicații cu fibră optică și ar trebui redus la minimum. Cu toate acestea, deoarece poate amplifica câmpul luminos prin transferul energiei câmpului pompei cu o lungime de undă adecvată la un câmp luminos de altă lungime de undă, poate fi folosit pentru a face amplificatoare Brillouin. Cu toate acestea, datorită spectrului său îngust de câștig, lățimea de bandă a amplificatorului este, de asemenea, foarte îngustă.