Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers

Fikri Serdar GÖKHAN (Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Antalya, TÜRKİYE)
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi
3 0
Yıl: 2020 Cilt: 22 Sayı: 64 Sayfa Aralığı: 159 - 166 Metin Dili: İngilizce DOI: 10.21205/deufmd.2020226416 İndeks Tarihi: 30-10-2020

Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers

Öz:
In order to obtain analytical gain expression in Brillouin optical Fiber Amplifiers (BFAs), coupledintensity equations describing the interaction of pump and stokes waves must be solvedsimultaneously. For long optical fibers, although fiber loss is responsible for the pump depletion andnonnegligible effect, for short optical fibers less than 2 km, its effect can be discarded. In this paper,we provide an accurate analytic expression for the BFA gain for fiber lengths less than 2 km bydiscarding the optical fiber loss and show results of experimental validation.
Anahtar Kelime:

2 km’ye kadar olan Brillouin Fiber Kuvvetlendiricilerde Kazancın analitik ifadesinin elde edilmesi

Öz:
Brillouin Fiber Kuvvetlendirici (BFK) kazancının analitik ifadesini elde etmek için, pompa ve Stokes dalgalarının etkileşimini tanımlayan denklemlerin çözümü gerekmektedir. Uzun optik fiberler için fiber kaybı, pompa lazerini tüketmesi nedeniyle ihmal edilemez bir parametre olmasına rağmen, 2 km'den kısa BFK’ de etkisi ihmal edilebilir. Bu makalede, optik fiber kaybı ihmal edilerek, 2 km'den daha kısa optik fiberler için BFK kazancı analitik olarak ifade edilerek, bu ifadenin doğruluğu deneysel olarak gösterilmiştir.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Olsson, N. A., Van der Ziel, J. P. 1986. Cancellation of fiber loss by semiconductor laser pumped Brillouin amplification at 1.5 μm: Applied Physics Letters, vol. 48, p. 1329–1330. DOI: 10.1063/1.96950
  • [2] Tkach, R. W., Chraplyvy, A. R. and Derosier, R. M. 1989. Performance of a WDM network based on stimulated Brillouin scattering: IEEE Photonics Technology Letters, vol.1, pp. 111–113. DOI: 10.1109/68.34758
  • [3] Song, K. Y., Herráez, M. G., and Thévenaz, L. 2005 Observation of pulse delaying and advancement in optical fibers using stimulated Brillouin scattering: Optics Express, vol. 13, pp. 82-88.
DOI: 10.1364/OPEX.13.000082
  • [4] Culverhouse, D. Frahi, F. Pannell, C. N. and Jackson, D. A. 1989. Potential of stimulated Brillouin scattering as sensing mechanism for distributed temperature sensor: Electronics Letters. vol. 25, pp. 913–915. DOI: 10.1049/el:19890612
  • [5] Gokhan, F. S. 2011. Moderate-gain Brillouin amplification: an analytical solution below pump threshold: Optics Communications, vol. 284, pp. 4869–4873. DOI: 10.1016/j.optcom.2011.06.054
  • [6] Kobyakov, A. Sauer, M. and Chowdhury, D. 2010. Stimulated Brillouin scattering in optical fibers: Advances in Optics and Photonics, vol. 2, pp. 1–59. DOI: 10.1364/AOP.2.000001
  • [7] Boyd, R.W. 2007. Nonlinear Optics, 3 rd edition. Academic Press, Rochester, New York, chap.9. pp. 442-443
  • [8] Zel’dovich, B. Ya., Pilipetsky, N. F. and Shkunov, V. V. (Springer-Verlag, 1985). Principles of Phase 
Conjugation. chap. 2. 

  • [9] Daniel Richardson, Bruno Salvy, John Shackell, Joris Van Der Hoeven. 1996. Asymptotic Expansions of exp-log Functions. [Research Report] RR-2859, INRIA.
  • [10] Agrawal, G. P. 2001. Nonlinear Fiber Optics, 3rd edition, Academic Press, New York, chap.9. 
p. 360
  • [11] Boyd, R.W. 2007. Nonlinear Optics, 3rd edition. Academic Press, Rochester, New York, Chap.9. 
p. 463
  • [12] Chen, L. and Bao, X. 1998. Analytical and numerical solutions for steady state stimulated Brillouin scattering in a single-mode fiber: Optics Communications, vol. 152, pp. 65-70. DOI: 10.1016/S0030-4018(98)00147-3
  • [13] Gökhan, F. S., Göktaş, H. and Sorger, V. J. 2018. Analytical approach of Brillouin amplification over threshold: Applied Optics, vol. 57, pp. 607-611. DOI: 10.1364/AO.57.000607
  • [14] Gökhan, F. S., Göktaş, H. 2019. Analytical approach to calculate the gain of Brillouin fiber amplifiers in the regime of pump depletion: Applied Optics, vol. 58, pp. 7628-7635. DOI: 10.1364/AO.58.007628
APA GÖKHAN F (2020). Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. , 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
Chicago GÖKHAN Fikri Serdar Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. (2020): 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
MLA GÖKHAN Fikri Serdar Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. , 2020, ss.159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
AMA GÖKHAN F Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. . 2020; 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
Vancouver GÖKHAN F Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. . 2020; 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
IEEE GÖKHAN F "Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers." , ss.159 - 166, 2020. 10.21205/deufmd.2020226416
ISNAD GÖKHAN, Fikri Serdar. "Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers". (2020), 159-166. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226416
APA GÖKHAN F (2020). Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 22(64), 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
Chicago GÖKHAN Fikri Serdar Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 22, no.64 (2020): 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
MLA GÖKHAN Fikri Serdar Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, vol.22, no.64, 2020, ss.159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
AMA GÖKHAN F Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi. 2020; 22(64): 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
Vancouver GÖKHAN F Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi. 2020; 22(64): 159 - 166. 10.21205/deufmd.2020226416
IEEE GÖKHAN F "Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers." Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 22, ss.159 - 166, 2020. 10.21205/deufmd.2020226416
ISNAD GÖKHAN, Fikri Serdar. "Analytical Approach of Brillouin Fiber Amplifier Gain up to 2 km Long Fibers". Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 22/64 (2020), 159-166. https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226416
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 14:56

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları