La diffusion Brillouin stimulée est l'interaction paramétrique entre la lumière de pompe, les ondes de Stokes et les ondes acoustiques. Cela peut être considéré comme l’annihilation d’un photon pompe, produisant simultanément un photon Stokes et un phonon acoustique.
La puissance seuil Ts Pth est liée au coefficient d'atténuation a de la fibre, à la longueur efficace Leff de la fibre, au coefficient de gain Brillouin gB et à la surface efficace Aeff de la fibre, et peut s'écrire approximativement sous la forme :
Lorsque L est suffisamment long, Leff ≈ 1/a, et Aeff peut être remplacé par πw2, où w est le rayon du champ de mode :
Lorsque le gain maximal gB≈5x10-11 m/W, Pth peut être aussi faible que 1 mW, en particulier à la perte la plus faible de 1 550 nm, ce qui limitera considérablement la puissance d'injection du système d'ondes lumineuses. Cependant, l'estimation ci-dessus ignore l'effet de largeur spectrale lié à la lumière incidente, et la puissance de seuil peut augmenter jusqu'à 10 mW ou plus dans un système typique.
La bande passante de gain de la diffusion Brillouin stimulée est étroite (environ 10 GHz), ce qui indique que l'effet SBS est limité à un seul canal de longueur d'onde du système WDM. La puissance seuil est liée à la largeur de ligne de la source lumineuse. Plus la largeur de ligne de la source lumineuse est étroite, plus la puissance de seuil est faible.
Habituellement, nous disposons des méthodes suivantes pour réduire l’impact de SBS sur le système :
Réduisez la puissance d'entrée de la fibre (réduisez l'intervalle de relais);
Augmenter la largeur de ligne de la source lumineuse (limitation de la dispersion) ;
En général, le SBS est un facteur néfaste dans les systèmes de communication par fibre optique et doit être minimisé. Cependant, comme il peut amplifier le champ lumineux en transférant l’énergie du champ de pompe d’une longueur d’onde appropriée à un champ lumineux d’une autre longueur d’onde, il peut être utilisé pour fabriquer des amplificateurs Brillouin. Cependant, en raison de son spectre de gain étroit, la bande passante de l'amplificateur est également très étroite.
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