【摘 要】
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布里渊动态光栅（BDG）是基于光纤中的受激布里渊散射效应产生,具有全光生成、读写分离、可快速重构、多参数可调等优点,目前已在温度和应变的无交叉敏感测量、高空间分辨率传感、周围介质浓度感知、光延迟线、光信号存储以及全光触发器等领域得到应用。然而,传统的BDG存在难以稳定维持、易产生多光栅等问题。为了解决上述问题,本论文利用混沌激光具有图钉状的自相关特性,首次在保偏光纤中实验产生了混沌BDG,进一步研
【基金项目】
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“基于混沌布里渊动态光栅的分布式温度和应变无交叉敏感测量研究”国家自然科学基金面上项目（项目批准号:61875146）；
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布里渊动态光栅（BDG）是基于光纤中的受激布里渊散射效应产生,具有全光生成、读写分离、可快速重构、多参数可调等优点,目前已在温度和应变的无交叉敏感测量、高空间分辨率传感、周围介质浓度感知、光延迟线、光信号存储以及全光触发器等领域得到应用。然而,传统的BDG存在难以稳定维持、易产生多光栅等问题。为了解决上述问题,本论文利用混沌激光具有图钉状的自相关特性,首次在保偏光纤中实验产生了混沌BDG,进一步研究了混沌BDG的反射特性,主要工作内容如下:（1）设计了混沌BDG的总体实验方案,对关键实验仪器进行选型和参数设定,在此基础上,搭建了混沌BDG产生的实验系统。利用频谱带宽为1.86 GHz、频差为保偏光纤慢轴中布里渊频移的混沌激光作为两路泵浦光,分别从100 m长的保偏光纤两端的慢轴注入,在相遇处生成长度为3.4 cm的混沌BDG;并利用可调谐激光器输出的连续光从保偏光纤的快轴注入以探测混沌BDG,从而证实了混沌BDG的产生。（2）实验分析了混沌BDG的增益谱和反射谱特性,研究表明当两束混沌泵浦光的功率分别为300 m W和20 m W时,混沌BDG的最大反射率为0.116%,当混沌泵浦光的带宽为3.98 GHz时,混沌BDG的增益谱宽为40.3 MHz,反射谱宽可达3.06 GHz,并且当混沌激光的频谱带宽逐步增加时,布里渊增益谱宽以0.668 MHz/GHz的速度随之增大,而混沌BDG的反射谱宽以0.44 GHz/GHz的速度增加。
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