کاربرد تأخیرات تنظیم پذیر نور کند در ادوات نوری

در این پایان نامه نور کند معرفی شد و اساس تولید نور کند با روش پراکندگی بریلوئن القایی به تفصیل بیان شد. روش پراکندگی بریلوئن القایی بدلیل تولید تأخیرات پیوسته و تنظیم پذیر و شرایط تولید مناسب آن بیش از سایر روشها مورد توجه است. لذا این روش برای تولید نور کند در این پایان نامه انتخاب شد. بدین منظور بایستی دو موج پمپ و استوکس به دو سر فیبر وارد شود. فرکانس موج پمپ و استوکس طوری انتخاب می شود که اختلاف آنها برابر شیفت فرکانس بریلوئن باشد. در اینصورت اتمهای فیبر در اثر پدیده الکتروستریکشن تغییر کرده و تولید یک موج آکوستیکی در فیبر می کنند. این موج آکوستیکی هم دوباره باعث بر هم کنش شدیدتر موج پمپ با اتمها می شود و موج پمپ را پراکنده کرده و انرژی آن به موج استوکس انتقال می یابد در نتیجه موج استوکس بصورت نمایی تقویت می شود. همچنین موج آکوستیکی باعث تغییر ضریب شکست ماده فیبر می شود. این تغییر ضریب شکست نیز طبق روابط کرامرز کرونیگ باعث تغییر فاز و در نتیجه تأخیر موج استوکس می شود. میزان تأخیر با طول فیبر و توان پمپ رابطه مستقیم دارد. از آنجایی که بعلت تأخیر، زمان بیشتری طول می کشد تا پالس فیبر را طی کند در نتیجه نور کند تولید شده است. این کاهش سرعت نور همراه با پهن شدگی پالس است که نامطلوب می باشد. روشهایی برای از بین بردن اثرات نامطلوب نور کند و مناسب کردن آن برای کاربرد در ادوات نوری در فصل سوم بیان شد. بوسیله این روشها پهنای باند بهره بریلوئن و تأخیر افزایش می یابد و پهن شدگی کاهش می یابد. اساس همه این روشها طراحی تشدیدهای مصنوعی در ماده است بطوریکه پروفایل بهره گاوسین طبیعی را به پروفایل بهره هموار پهن باند با لبه های شارپ تبدیل کند در اثر این تبدیل شیب ضریب شکست بر حسب فرکانس زیاد شده و اثر فیلتر بهره کاهش می یابد. لذا پالس خروجی تأخیر بیشتری می یابد . در حالی که پهن شدگی کاهش می یابد. در این پایان نامه نور کند طبیعی با تأخیر 9ns تا 86ns تولید شده است. برای بهبود این سیستم از بر هم نهی یک بهره پهن باند با دو تلف بریلوئن طبیعی در بازه فرکانسی بهره، استفاده شده است. این بهبود باعث شده است در فیبری بطول 10km با توان پمپ 8mw، میزان تأخیر 64ns با فاکتور پهن شدگی 1.005 ایجاد شود. این تأخیر متناظر با ظرفیت بافر2.133 است. در نتیجه sbs برای بافرینگ طولانی مدت (long-term) مناسب نیست. اما برای بافر با ظرفیت پایین، بعلت کنترل پذیری، تخریب کم و عملکرد در پهنای باند بزرگ، بسیار مناسب است. نور کند sbs در برخی دیگر از کاربردها بطور موثر و مناسب قابل استفاده است از جمله همزمان سازی، مالتی پلکسینگ و یکنواخت سازی (equalization) چند کانال داده، طیف سنجی، تداخل سنجی و فتونیک میکروویو .