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Communication Dans Un Congrès Année : 2023

Compressive strain gradient for Stimulated Brillouin scattering mitigation in optical fibers

Réduction de la diffusion Brillouin stimulée dans les fibres optiques par gradient de contrainte en compression

Résumé

For applications such as mobile and airborne wind profiling Lidar, high-energy all-fiber laser systems with narrow spectral linewidth are required. In these lasers, non-linear effects, in particular Stimulated Brillouin Scattering (SBS), often limit the peak power and thus the Lidar range. In order to mitigate SBS in fiber laser systems, active methods (e.g. spectral broadening of incident light by laser phase control) or passive methods can be implemented. The latter consists in modifying the physical properties of the fiber. This can be achieved by applying a temperature gradient [1] or a stress gradient [2] in order to introduce a broadening of the Brillouin spectrum of a few hundred MHz. While temperature differences of several hundred degrees are required, only ∼ 1% tension or compression can be deployed on the fiber to achieve the necessary broadening. Compared to tension, compression causes less fiber weakening and is therefore a better candidate for maintaining the robustness and lifetime of the laser system.
Pour des applications telles que le Lidar mobile et aéroporté pour la mesure de profil de vent, il est nécessaire de disposer de systèmes laser entièrement fibrés à haute énergie et spectralement fins. Dans ces lasers, les effets non linéaires, en particulier la diffusion Brillouin stimulée (SBS), limitent souvent la puissance crête et donc la portée du Lidar. Afin d'atténuer la SBS dans les systèmes laser à fibre, des méthodes actives (par exemple, l'élargissement spectral du signal d'entrée par le contrôle de la phase du laser) ou des méthodes passives peuvent être mises en œuvre. Ces dernières consistent à modifier les propriétés physiques de la fibre. Ceci peut être réalisé en appliquant un gradient de température ou un gradient de contrainte afin d'introduire un élargissement du spectre Brillouin de l'ordre de quelques centaines de MHz. Alors que des différences de température de plusieurs centaines de degrés sont nécessaires, seulement ∼ 1% de tension ou de compression peut être déployé sur la fibre pour obtenir l'élargissement nécessaire. Par rapport à la tension, la compression fragilise moins la fibre et constitue donc un meilleur candidat pour maintenir la robustesse et la durée de vie du système laser.
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Dates et versions

hal-04278610 , version 1 (10-11-2023)

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Citer

Anasthase Liméry, François Gustave, Laurent Lombard, Anne Durécu, Julien Le Gouët. Compressive strain gradient for Stimulated Brillouin scattering mitigation in optical fibers. CLEO EUROPE 2023, Jun 2023, Munich, Germany. ⟨10.1109/CLEO/Europe-EQEC57999.2023.10232806⟩. ⟨hal-04278610⟩
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