Raising the stimulated Brillouin scattering threshold power by longitudinal compression gradient in a fiber amplifier - Archive ouverte HAL
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2023

Raising the stimulated Brillouin scattering threshold power by longitudinal compression gradient in a fiber amplifier

Augmenter la diffusion Brillouin stimulée puissance de seuil par compression longitudinale gradient dans un amplificateur à fibre

Résumé

We demonstrate and analyse a novel approach to enhance the threshold power of stimulated Brillouin scattering (SBS) in optical fibers, using a longitudinal compressive strain gradient. We derive analytical expressions for the power spectral density of the backscattered Stokes wave in the general case of passive and amplifying optical fibers, by considering the strain and optical power distributions. Our method provides an accurate prediction of the SBS gain spectrum, that we illustrate with a quantitative comparison between measurements and calculations of the SBS Stokes spectra, before and after applying the compression gradient. Our experimental results demonstrate the successful enhancement of the SBS threshold power by a factor of about 3 for the passive fiber and 2 for the amplifying fiber. The enhancement that we manage to calculate in the case of the passive fiber is in perfect agreement with the experimental result.
Nous démontrons et analysons une nouvelle approche pour améliorer le seuil de puissance de diffusion Brillouin stimulée (SBS) dans les fibres optiques, en utilisant une contrainte de compression longitudinale pente. Nous dérivons des expressions analytiques pour la densité spectrale de puissance du signal rétrodiffusé Onde de Stokes dans le cas général des fibres optiques passives et amplificatrices, en considérant la distributions de tension et de puissance optique. Notre méthode fournit une prédiction précise du SBS spectre de gain, que nous illustrons par une comparaison quantitative entre mesures et calculs des spectres SBS Stokes, avant et après application du gradient de compression. Notre les résultats expérimentaux démontrent l'amélioration réussie de la puissance de seuil SBS par un facteur d'environ 3 pour la fibre passive et 2 pour la fibre amplificatrice. L'amélioration que nous parvient à calculer dans le cas de la fibre passive est en parfait accord avec les résultats expérimentaux résultat.
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hal-04189054 , version 1 (17-09-2024)

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Citer

Anasthase Liméry, François Gustave, Laurent Lombard, Anne Durécu, Julien Le Gouët. Raising the stimulated Brillouin scattering threshold power by longitudinal compression gradient in a fiber amplifier. 2023. ⟨hal-04189054v1⟩
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