2 km'ye kadar uzunluktaki Brillouin Fiber Kuvvetlendirici kazancının analitik ifadesi

Brillouin Fiber Kuvvetlendirici (BFK) kazancının analitik ifadesini elde etmek için, pompa ve Stokes dalgalarının etkileşimini tanımlayan denklemlerin çözümü gerekmektedir. Uzun optik fiberler için fiber kaybı, pompa lazerini tüketmesi nedeniyle ihmal edilemez bir parametre olmasına rağmen, 2 km'den kısa BFK’ de etkisi ihmal edilebilir. Bu makalede, optik fiber kaybı ihmal edilerek, 2 km'den daha kısa optik fiberler için BFK kazancı analitik olarak ifade edilerek, bu ifadenin doğruluğu deneysel olarak gösterilmiştir. 

Analytical approach of Brillouin fiber Amplifier Gain up to 2 km long fibers

In order to obtain analytical gain expression in Brillouin optical Fiber Amplifiers (BFAs), coupled intensity equations describing the interaction of pump and stokes waves must be solved simultaneously. For long optical fibers, although fiber loss is responsible for the pump depletion and nonnegligible effect, for short optical fibers less than 2 km, its effect can be discarded. In this paper, we provide an accurate analytic expression for the BFA gain for fiber lengths less than 2 km by discarding the optical fiber loss and show results of experimental validation.

___

  • [1] Olsson, N. A., Van der Ziel, J. P. 1986. Cancellation of fiber loss by semiconductor laser pumped Brillouin amplification at 1.5 μm: Applied Physics Letters, vol. 48, p. 1329–1330. DOI: 10.1063/1.96950
  • [2] Tkach, R. W., Chraplyvy, A. R. and Derosier, R. M. 1989. Performance of a WDM network based on stimulated Brillouin scattering: IEEE Photonics Technology Letters, vol.1, pp. 111–113. DOI: 10.1109/68.34758
  • [3] Song, K. Y., Herráez, M. G., and Thévenaz, L. 2005 Observation of pulse delaying and advancement in optical fibers using stimulated Brillouin scattering: Optics Express, vol. 13, pp. 82-88.
DOI: 10.1364/OPEX.13.000082
  • [4] Culverhouse, D. Frahi, F. Pannell, C. N. and Jackson, D. A. 1989. Potential of stimulated Brillouin scattering as sensing mechanism for distributed temperature sensor: Electronics Letters. vol. 25, pp. 913–915. DOI: 10.1049/el:19890612
  • [5] Gokhan, F. S. 2011. Moderate-gain Brillouin amplification: an analytical solution below pump threshold: Optics Communications, vol. 284, pp. 4869–4873. DOI: 10.1016/j.optcom.2011.06.054
  • [6] Kobyakov, A. Sauer, M. and Chowdhury, D. 2010. Stimulated Brillouin scattering in optical fibers: Advances in Optics and Photonics, vol. 2, pp. 1–59. DOI: 10.1364/AOP.2.000001
  • [7] Boyd, R.W. 2007. Nonlinear Optics, 3 rd edition. Academic Press, Rochester, New York, chap.9. 
pp. 442-443
  • [8] Zel’dovich, B. Ya., Pilipetsky, N. F. and Shkunov, V. V. (Springer-Verlag, 1985). Principles of Phase 
Conjugation. chap. 2. 
[9] Daniel Richardson, Bruno Salvy, John Shackell, Joris Van Der Hoeven. 1996. Asymptotic Expansions of exp-log Functions. [Research Report] RR-2859, INRIA.
  • [10] Agrawal, G. P. 2001. Nonlinear Fiber Optics, 3rd edition, Academic Press, New York, chap.9. 
p. 360
  • [11] Boyd, R.W. 2007. Nonlinear Optics, 3rd edition. Academic Press, Rochester, New York, Chap.9. 
p. 463
  • [12] Chen, L. and Bao, X. 1998. Analytical and numerical solutions for steady state stimulated Brillouin scattering in a single-mode fiber: Optics Communications, vol. 152, pp. 65-70. DOI: 10.1016/S0030-4018(98)00147-3
  • [13] Gökhan, F. S., Göktaş, H. and Sorger, V. J. 2018. Analytical approach of Brillouin amplification over threshold: Applied Optics, vol. 57, pp. 607-611. DOI: 10.1364/AO.57.000607
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-9304
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1999
  • Yayıncı: Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Tüm Metin Arama Mimarisine ve KNN Sınıflandırma Modeline Dayalı Kişisel Haber Öneri Sistemi Uygulaması

Sezgin SEVEN, Adil ALPKOÇAK

Murgul ve Lahanos Volkanojenik Masif Sülfür (VMS) Cevherleşmelerinin Cevher Mineralojisi (KD Türkiye): Doğu Pontidlerin Zıt Uçlarında Yer Alan İki Cevherleşmenin Karşılaştırması

MEHMET AKBULUT

Tıp Veri Kümesi için Gizli Dirichlet Ayrımı

Ekin EKİNCİ, Sevinç İLHAN OMURCA, Elif KIRIK, Şeymanur TAŞÇI

Effect of Natural Antimicrobial Agents on the Characteristics of Surgical Sutures

Ayşe IŞIK, Elif ALYAMAÇ SEYDİBEYOĞLU

Polen Tespiti için Sıvı Kristal Esaslı Yenilikçi Sensör Geliştirilmesi

EMİNE KEMİKLİOĞLU, Tuğçe ULKER

Samsun İlinde SPI ve PNI Kuraklık İndekslerinin Eğilim Analizi

Neslihan BEDEN, VAHDETTİN DEMİR, Aslı ÜLKE KESKİN

Krenlerde Kullanılan Farklı Tiplerdeki Çelik Tel Halatların Korozyon Davranışlarının Karşılaştırılması

Haşim Fırat KARASU, Mine DEMİRSOY

Poliüretanın Isı Yalıtım Özelliklerinin Silika Esaslı Partiküllerle Iyileştirilmesi

Özay AKDEMİR, Ayşe HACIRECEPOĞLU, Özge ANDIÇ ÇAKIR, Mehmet SARIKANAT, Kutlay SEVER, YOLDAŞ SEKİ

Minkowski Uzay-Zamanda Timelike W-Eğrilerin Küresel Göstergelerinin Karakterizasyonları

Yasin ÜNLÜTÜRK, Muradiye ÇİMDİKER, Süha YILMAZ

Dar Bantlı Konuşma İzgel Zarfının Yapay Sinir Ağları Kullanılarak Genişletilmesi ve Kalitesinin Artırılması

Gürhan BULU, Ahmet Semih BİNGÖL