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受激布里渊散射(SBS)是光纤中传输的高强度激光与光纤介质相互作用产生的一种非线性过程。一旦达到了布里渊阈值,SBS将把绝大部分输入光能量转换为后向斯托克斯(Stokes)光,对光学系统造成危害。本文首先研究了SBS效应对高功率掺镱光纤放大器(YDFA)输出特性的影响,主要内容有:⑴数值求解了包含SBS、受激喇曼散射(SRS)和放大自发辐射(ASE)在内的速率-传输方程,研究了后向泵浦高功率窄线宽YDFA的输出特性,分析了信号光、布里渊-斯托克斯光在YDFA中的相互作用关系。计算结果表明,SBS使输出信号光在时域和频域产生严重畸变。⑵详细讨论了泵浦光功率、信号光线宽、光纤长度以及纤芯直径对YDFA输出特性的影响。计算结果表明,在后向泵浦方式下,若掺镱光纤长度小于0.68 m、纤芯直径大于26μm或者信号光线宽大于0.04 nm,放大过程中的SBS可以得到有效抑制。另外,基于光纤中SBS的慢光技术又可以在光存储和光信息处理等领域得到应用,因而引起了人们的广泛关注。本文详细分析了基于光纤中SBS的慢光可调延时,主要内容有:⑴采用窄带泵浦光作为泵浦源,研究了不同脉宽、不同峰值功率信号光的脉冲延时和脉冲展宽。计算结果表明,低峰值功率的长脉冲可以获得较大延时和较小脉冲展宽。⑵分析了布里渊增益谱和群折射率在不同带宽的泵浦光作用下的变化关系。结果表明:泵浦光带宽小于布里渊增益线宽时,增益谱带宽近似为自然线宽(～35MHz);当泵浦光带宽大于布里渊增益线宽时,增益谱带宽与泵浦光带宽近似相等,并且随着泵浦光带宽的增加,增益系数降低。⑶研究了高功率宽带宽泵浦光作用下的布里渊增益谱变化趋势。结果表明:当泵浦光带宽小于布里渊频移f B时,在不同频移处产生Stokes增益谱和反斯托克斯(anti-Stokes)吸收谱,且谱宽与泵浦光带宽变化呈线性关系;当泵浦光带宽近似为布里渊频移f B时,Stokes增益谱和anti-Stokes在谐振频率处发生重叠;若继续增大泵浦光的带宽,谱宽将小于泵浦光带宽。