پراکندگی بریلوین تحریک شده

Stimulated Brillouin Scattering برهمکنش پارامتری بین نور پمپ، امواج استوکس و امواج صوتی است. می توان آن را به عنوان نابودی یک فوتون پمپ در نظر گرفت که یک فوتون استوکس و یک فونون آکوستیک را به طور همزمان تولید می کند.

توان آستانه Ts Pth مربوط به ضریب تضعیف a فیبر، طول موثر Leff فیبر، ضریب بهره بریلوین gB و سطح موثر Aeff فیبر است و تقریباً می توان آن را به صورت زیر نوشت:

وقتی L به اندازه کافی طولانی است، Leff ≈ 1/a و Aeff را می توان با πw2 جایگزین کرد، جایی که w شعاع میدان حالت است:

هنگامی که پیک افزایش gB≈5x10-11m/W، Pth می تواند تا 1mW کم باشد، به خصوص در کمترین تلفات 1550nm، که تا حد زیادی قدرت تزریق سیستم موج نور را محدود می کند. با این حال، تخمین بالا اثر عرض طیفی مربوط به نور فرودی را نادیده می‌گیرد و توان آستانه می‌تواند در یک سیستم معمولی تا 10 میلی‌وات یا بالاتر افزایش یابد.

پهنای باند افزایش پراکندگی بریلوین تحریک شده باریک است (حدود 10 گیگاهرتز)، که نشان می دهد اثر SBS به یک کانال طول موج واحد از سیستم WDM محدود می شود. توان آستانه مربوط به عرض خط منبع نور است. هرچه عرض خط منبع نور باریکتر باشد، قدرت آستانه کمتر است.

معمولاً برای کاهش تأثیر SBS بر روی سیستم روش های زیر را داریم:

کاهش قدرت ورودی فیبر (کاهش فاصله رله)؛

افزایش پهنای خط منبع نور (محدودیت پراکندگی).

به طور کلی، SBS یک عامل مضر در سیستم های ارتباطی فیبر نوری است و باید به حداقل برسد. اما چون می تواند میدان نور را با انتقال انرژی میدان پمپ با طول موج مناسب به میدان نوری با طول موج دیگر تقویت کند، می توان از آن برای ساخت تقویت کننده های بریلوین استفاده کرد. با این حال، به دلیل طیف بهره باریک آن، پهنای باند تقویت کننده نیز بسیار باریک است.