L'amplificateur optique Raman est une partie importante du système de communication de multiplexage de division de longueur d'onde dense. Dans de nombreux milieux optiques non linéaires, la diffusion de la lumière de la pompe avec une longueur d'onde plus courte entraîne le transfert d'une petite partie de la puissance incidente vers un autre faisceau dont la fréquence est décalée. La quantité de décalage de fréquence est déterminée par le mode de vibration du milieu. Ce processus est appelé l'effet Mann de traction.
Voici la liste de contenu:
Qui est Raman?
Quel est l'effet Raman?
L'application de l'effet Raman dans la vie.
Qui est Raman?
Raman (1888 - 1970), un physicien indien. L'étude a découvert l'effet Raman dans la région de diffusion de la lumière et a remporté le prix Nobel de physique en 1930. Il est décédé en 1970 à l'âge de 82 ans. Il a remporté le prix Nobel de physique en 1930 en reconnaissance de sa recherche et de sa découverte de la loi de la lumière nommée d'après lui.
Dans l'après-midi du 28 février 1928, Raman a fait une très belle expérience décisive en utilisant la lumière monochromatique comme source de lumière. Regardez sa lumière dispersée, la zone visible à l'œil nu du séparateur de faisceau est une lumière bleue et verte, deux ou plusieurs lignes vives vives. Chaque ligne a un rayonnement dispersé d'incident variable correspondant. En général, la fréquence devient inférieure aux rayons diffusés, et parfois la fréquence des rayons diffusés est plus élevé que les rayons incidents, mais l'intensité est encore plus faible. La nouvelle de la découverte par Raman de diffusion anormale s'est propagée dans le monde entier et a provoqué une forte réaction. De nombreux laboratoires ont répété, confirmé et développé ses résultats.
En raison de la découverte de l'effet Raman, de plus en plus de scientifiques ont rejoint l'étude de l'effet Raman et ont finalement développé un amplificateur optique Raman basé sur le principe de l'effet Raman.
Quel est l'effet Raman?
Le phénomène de diffusion de la lumière a un effet spécial, similaire à l'effet compton de la diffusion x - rayon. La fréquence de la lumière change après la diffusion. La «diffusion Raman» fait référence à une certaine fréquence du laser - irradiée à la surface de l'échantillon, les molécules et les photons transfèrent une substance énergétique, générant un état vibrationnel (par exemple, les atomes de distorsions et le swing, le swing et les vibrations) chimiquement) différent de la manière et de la grande étendue. Change puis disperse la lumière de différentes fréquences. Le changement de fréquence est déterminé par les caractéristiques du matériau de diffusion. Différents types de groupes atomiques vibrent de manière unique, afin qu'ils puissent générer une lumière diffusée avec une différence de fréquence spécifique par rapport à la lumière incidente. Ce spectre est appelé «spectre d'empreintes digitales» et peut être suivi. Ce principe détermine le type de molécules qui composent une substance. Cela a été découvert par Raman en 1928 lorsqu'il a étudié le processus de diffusion de la lumière. La spectroscopie Raman est le résultat de la superposition de l'énergie vibrationnelle ou de l'énergie de rotation de la molécule et de l'énergie des photons lorsque le photon incident entre en collision avec la molécule. Par conséquent, la spectroscopie Raman, en tant que complément de la spectroscopie infrarouge, est une arme puissante pour étudier la structure moléculaire.
L'application de l'effet Raman dans la vie
La découverte de l'effet Raman a favorisé le développement de nos vies dans une certaine mesure et a un large éventail d'applications dans la vie réelle. Par exemple, l'amplificateur optique Raman basé sur l'effet Raman est un représentant typique.
L'amplificateur optique Raman est un amplificateur optique basé sur l'effet Raman. Le milieu Raman actif est généralement une fibre optique, mais il peut également s'agir d'un cristal, d'une structure de guide d'onde dans un circuit intégré photonique, d'un gaz ou d'un milieu liquide. La lumière du signal qui est dans la même direction ou l'opposé de la lumière de la pompe est amplifiée, et sa longueur d'onde est généralement des dizaines de nanomètres plus petits que la lumière de la pompe. Pour la fibre de quartz, lorsque la fréquence de la lumière de la pompe et de la lumière du signal est détachée à 1 - 15 THz, le gain de crête est obtenu. L'amplificateur optique Raman dépend de la composition du noyau de fibre.
Lorsqu'ils sont utilisés dans les systèmes de communication, les amplificateurs optiques Raman peuvent être comparés aux amplificateurs à fibres dopés Erbium - Par rapport à ce dernier, leurs fonctionnalités incluent:
Les amplificateurs optiques Raman peuvent fonctionner dans différentes régions de longueur d'onde, tant qu'il existe une source de lumière de pompe appropriée. Les amplificateurs optiques Raman nécessitent une puissance de pompe élevée (pour améliorer la sécurité du laser) et une luminosité élevée de la pompe, et peuvent également générer une puissance de sortie élevée. La figure de bruit de l'amplificateur optique Raman est très petite. En d'autres termes, ils transfèrent le bruit de la pompe pour signaler la lumière plus directement que les amplificateurs laser. Si la lumière de la pompe est polarisée, le gain Raman dépend également de l'état de polarisation. Cet effet est généralement indésirable mais peut être supprimé en utilisant deux diodes de pompe couplées à la polarisation ou aux dépolariseurs de pompe.
L'amplificateur optique Raman est pompé par une lumière continue dans un laser à diode. Si des impulsions de pompe dans la même direction sont utilisées, des impulsions ultra - courtes peuvent également être efficacement amplifiées. Cependant, le décalage de la vitesse du groupe peut limiter considérablement la longueur d'interaction effective, en particulier lorsque la longueur d'impulsion est inférieure à 1 ps.
La fibre de l'amplificateur optique Raman n'a pas besoin d'être dopé avec des ions - terre rares. En théorie, la fibre ordinaire unique - Mode remplit les conditions, mais dans les applications pratiques, les amplificateurs optiques Raman sont plus adaptés aux fibres de transmission (voir des amplificateurs distribués). Cependant, certaines fibres spéciales peuvent augmenter le gain Raman, car certains dopage (comme le germanium) peuvent augmenter la croix Raman - section, ou simplement parce que la zone de mode efficace est petite. Ces fibres conviennent aux amplificateurs optiques Raman, qui ne sont qu'une petite section de fibres utilisées dans le processus d'amplification.
Enfin
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Heure du poste:12- 06 - 2021