铌酸锂微米光纤模内后向布里渊散射特性

作     者：贺文君 侯雅斐 闫嵩泉 吴泽鹏 刘毅 游亚军 何剑 HE Wenjun;HOU Yafei;YAN Songquan;WU Zepeng;LIU Yi;YOU Yajun;HE Jian

作者机构：中北大学仪器与电子学院太原030051 中北大学航空宇航学院太原030051 铁电物理微纳器件与系统山西省重点实验室太原030051 思创数码科技股份有限公司南昌330096 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:U23A20639,U2341210) 山西省基础研究计划(批准号:20210302124390,20210302124458)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2025年第74卷第3期

页      码：135-141页

摘      要：多模光纤的布里渊传感技术因其能够同时进行温度、应变等多参量的模态传输,具备更高的信息容量和传输效率而备受关注.此外,铌酸锂材料凭借其优异的电光特性,在传感领域展现出潜在应用价值,有望提供更高灵敏度和精度.然而,受工艺成熟度影响,目前光纤传感的研究多集中于硅基材料,以铌酸锂为纤芯材料的研究相对较少,其应用潜力被普遍低估.本文针对铌酸锂光纤中的布里渊散射效应的理论研究,通过有限元仿真技术,模拟微米量级铌酸锂光纤中各阶数模式的后向布里渊散射特性,分析光纤中前5个LP模(LP_(01),LP_(11),LP_(21),LP_(02)和LP_(31))的模内受激布里渊散射特性,以探明铌酸锂微米光纤模态内后向布里渊散射特性.结果表明,铌酸锂光纤的有效折射率(2.1785—1.9797)、布里渊散射频移(20.63—18.747 GHz)以及增益(4.0115—13.503 m^(-1)·W^(-1))均随着模式阶数的增高而减小.模拟结果进一步表明,与普通硅结构光纤相比,铌酸锂光纤结构的布里渊增益有显著提高,预示其在传感方面的灵敏度也会更高.

主 题 词：布里渊散射 铌酸锂 微米光纤 模拟仿真 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.74.20241329

馆 藏 号：203157302...