Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

54
занном интервале изменения q
0
степень сжатия удовлетворяет приближен-
ному соотношению
S=C(q
0
—1), (3.50)
где коэффициент С≈4,6. Погрешность этой формулы не превышает 10 %
при 2<q
0
<15. Отметим, что доля энергии, заключенной в узком централь-
ном пике, монотонно уменьшается с ростом q
0
, при q
0
=15 отношение
∆W/W
0
≈0,1.
Результаты экспериментального исследования самосжатия состояли
в следующем. Спектрально-ограниченный импульс синхронно-накачи-
ваемого лазера на центрах окраски (λ= 1,5 мкм, τ
1/2
= 7 пс) вводился в во-
локонный световод длиной L=320 м. При пиковой мощности излучения
Р
0
= 200 Вт, что соответствует N = 13, длительность импульса на выходе
световода уменьшалась до 310 фс. В более коротком световоде, L=100 м, и
при больших мощностях была реализована степень сжатия S=27 и получе-
ны импульсы с длительностью 260 фс.
Применительно к импульсам с начальной длительностью в десятки
пикосекунд более перспективной представляется каскадная схема. Первый
отрезок световода (L
1
<<L
нл
) используется в качестве фазового модулятора
(k
2
>0). На выходе решеточного компрессора формируются импульсы с
длительностью в единицы пикосекунд. Их последующее самосжатие мож-
но реализовать в сравнительно коротком отрезке световода с k
2
<0.
Уникальные возможности для сжатия открываются в спектральном
диапазоне вблизи точки нулевой дисперсии, λ≈ 1,3 мкм, поскольку здесь
вследствие малости дисперсии (|k
2
|→0) критическая мощность образования
солитона Р
кр
мала. Для этого спектрального диапазона созданы световоды
как с нормальной, так и с аномальной дисперсией групповой скорости.
Большой практический интерес представляет вопрос о предельно
достижимой степени солитонного самосжатия. При начальной длительно-
сти N-солитонного (N>>1) импульса в единицы и десятки пикосекунд ос-
новным ограничивающим фактором становится модуляционная неустой-
чивость, приводящая к распаду импульса до точки максимального само-
сжатия. Так, например, при N=16 и уровне шума 1 % распад происходит
примерно на половине длины самосжатия. При самофокусировке пучков
это соответствует режиму, когда мелкомасштабная самофокусировка на-
чинает доминировать над крупномасштабной.
Солитоны в линиях связи; роль возмущающих факторов
В линейных системах волоконно-оптической связи предельная ско-
рость передачи информации ограничивается в основном, дисперсионным
расплыванием импульсов. Так, например, импульс с начальной длительно-
стью в 1 пс (λ=1,5 мкм) уширяется вдвое при распространении на расстоя-
ние 40—50 м. Использование пикосекундных оптических солитонов по-
зволяет преодолеть дисперсионные ограничения и повысить скорость пе-
занном интервале изменения q0 степень сжатия удовлетворяет приближен-
ному соотношению
                                 S=C(q0—1),                         (3.50)
где коэффициент С≈4,6. Погрешность этой формулы не превышает 10 %
при 20). На выходе решеточного компрессора формируются импульсы с
длительностью в единицы пикосекунд. Их последующее самосжатие мож-
но реализовать в сравнительно коротком отрезке световода с k2<0.
      Уникальные возможности для сжатия открываются в спектральном
диапазоне вблизи точки нулевой дисперсии, λ≈ 1,3 мкм, поскольку здесь
вследствие малости дисперсии (|k2|→0) критическая мощность образования
солитона Ркр мала. Для этого спектрального диапазона созданы световоды
как с нормальной, так и с аномальной дисперсией групповой скорости.
      Большой практический интерес представляет вопрос о предельно
достижимой степени солитонного самосжатия. При начальной длительно-
сти N-солитонного (N>>1) импульса в единицы и десятки пикосекунд ос-
новным ограничивающим фактором становится модуляционная неустой-
чивость, приводящая к распаду импульса до точки максимального само-
сжатия. Так, например, при N=16 и уровне шума 1 % распад происходит
примерно на половине длины самосжатия. При самофокусировке пучков
это соответствует режиму, когда мелкомасштабная самофокусировка на-
чинает доминировать над крупномасштабной.
      Солитоны в линиях связи; роль возмущающих факторов
      В линейных системах волоконно-оптической связи предельная ско-
рость передачи информации ограничивается в основном, дисперсионным
расплыванием импульсов. Так, например, импульс с начальной длительно-
стью в 1 пс (λ=1,5 мкм) уширяется вдвое при распространении на расстоя-
ние 40—50 м. Использование пикосекундных оптических солитонов по-
зволяет преодолеть дисперсионные ограничения и повысить скорость пе-
                                    54

Страницы