為了實(shí)現(xiàn)更大距離與更高速率的傳輸，現(xiàn)代傳輸系統(tǒng)的光發(fā)射功率越來(lái)越大。因此，人們不得不考慮非線性效應(yīng)，特別是受激布里淵散射（SBS）等現(xiàn)象，而系統(tǒng)設(shè)計(jì)者們也需要在功率分配要求與由SBS等非線性效應(yīng)所引起的信號(hào)損失這兩者之間進(jìn)行平衡。 除了抑制發(fā)射機(jī)的SBS等要求之外，我們還需要輸出功率較大的測(cè)試光源，以及消除SBS引起的反向散射。本文將討論SBS效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理和條件，并將詳細(xì)闡述一種用于測(cè)試和測(cè)量的新型可調(diào)激光源的最新研究成果，從而說(shuō)明如何使用一種既可以消除SBS、同時(shí)又能夠?qū)⑿盘?hào)的相對(duì)強(qiáng)度噪聲（RIN）保持在較低水平的新方法，將大功率激光有效地耦合到較長(zhǎng)的光纖中。 長(zhǎng)光纖中的SBS 在向較長(zhǎng)的光纖中發(fā)射激光時(shí)，如果超過(guò)了某個(gè)最大臨界功率，則由于線寬和光纖類型的原因，可能會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的反射，從而導(dǎo)致在光纖另一端所觀測(cè)到的功率達(dá)到最大極限值。顯而易見，這種現(xiàn)象將對(duì)傳輸功率產(chǎn)生限制，并且引發(fā)信號(hào)噪聲。該現(xiàn)象起源于光纖中的聲波對(duì)信號(hào)光的反向散射。在較短的光纖中，也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，但程度要輕微得多。被散射的光將產(chǎn)生一個(gè)等于布里淵散射漂移頻率的偏移，變?yōu)檩^低的光頻（較長(zhǎng)的波長(zhǎng)），這是光纖材料的一項(xiàng)固有特性。普通單模石英光纖的漂移頻率約為11GHz（波長(zhǎng)0.09nm）。如果光纖中前向和反向傳輸?shù)墓庵g的頻率差恰好等于布里淵散射漂移頻率，則反向散射光將引起更多的前向傳輸?shù)墓庑盘?hào)被反向散射。因此，如果信號(hào)功率足夠大，由該受激反向散射所導(dǎo)致的反向散射光功率，可能會(huì)超過(guò)因?yàn)楣饫w衰減而損失的功率。 利用圖1所示的裝置，可以對(duì)某個(gè)系統(tǒng)（特定光纖類型、光纖長(zhǎng)度和激光線寬）的SBS進(jìn)行檢測(cè)。激光輸出端通過(guò)一個(gè)耦合器連接到光纖上，因?yàn)檫B接、瑞利散射和SBS散射等原因，將會(huì)有反向散射光，耦合器將其中1%分到功率計(jì)。而長(zhǎng)光纖的輸出端則連接到另一個(gè)用于測(cè)量傳輸功率的功率計(jì)上。兩個(gè)功率計(jì)的測(cè)量結(jié)果均取決于發(fā)射功率。輸入功率大于SBS臨界值時(shí)，散射功率呈非線性增加，傳輸功率趨于飽和。同時(shí)，測(cè)得的功率值亦出現(xiàn)強(qiáng)烈的波動(dòng)。在圖2中，顯示了長(zhǎng)度為25km的單模光纖的傳輸功率和散射功率。出現(xiàn)SBS的光纖，其長(zhǎng)度通常最少在幾公里以上，但其值也因?yàn)楣饫w類型的差別而有所不同。消除SBS的新方法 在測(cè)試與測(cè)量中，可調(diào)激光器的功率達(dá)到了+13dBm，這已經(jīng)超過(guò)了許多光纖的SBS臨界值。如果有效線寬相對(duì)于SBS線寬(約20MHz)增加，該臨界功率值可以提高，從而抑制SBS。最近發(fā)現(xiàn)了一種用于外腔可調(diào)激光器的SBS消除方法，這項(xiàng)新特性通過(guò)對(duì)激光的波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)制，提高了有效線寬，從而將SBS臨界功率值提到更高的水平。因?yàn)樵摲椒ㄔ试S在光纖連接處以最大功率進(jìn)行信號(hào)輸入，從而具有大輸出功率的所有優(yōu)勢(shì)，即使是在諸如測(cè)試用傳輸系統(tǒng)的長(zhǎng)光纖中也是如此。其他示例則包括對(duì)傳輸距離放大的情況下的功率分配或者對(duì)拉曼放大器配置進(jìn)行測(cè)試。 這項(xiàng)新的SBS消除方法通過(guò)對(duì)諧振腔長(zhǎng)度進(jìn)行壓電調(diào)制，從而增加了激光的有效波長(zhǎng)，其頻率為幾千赫茲。該調(diào)制頻率很高，使得在長(zhǎng)度大于10km的光纖中，能夠保證光纖的不同部位所傳送的波長(zhǎng)不同，防止了整條光纖都產(chǎn)生波長(zhǎng)相同的SBS、減少了復(fù)合受激效應(yīng)（就好像光纖比實(shí)際長(zhǎng)度要短），從而提高了SBS的臨界功率值。 降低相對(duì)強(qiáng)度噪聲 該項(xiàng)新的SBS消除方法將功率保持在恒定值，從而不會(huì)引起額外的RIN產(chǎn)生。殘余的調(diào)幅也非常小，其值遠(yuǎn)小于1%，這樣就可以進(jìn)行諸如眼圖測(cè)試和誤碼率測(cè)試等時(shí)域測(cè)量，而不受SBS消除功能的影響。在光纖的輸出端，可以用信號(hào)分析儀測(cè)量RIN的值。圖4中顯示的是在信號(hào)輸入功率為+13dBm、且沒(méi)有消除SBS的情況下，在25km長(zhǎng)的光纖輸出端所測(cè)得的信號(hào)RIN值；而在新的SBS消除功能連接到系統(tǒng)中后，信號(hào)質(zhì)量得到了改善，其RIN值如圖5所示。總之，SBS是一個(gè)物理效應(yīng)，如果光纖較長(zhǎng)，且輸入功率大于幾dBm時(shí)，它就有可能發(fā)生。它會(huì)導(dǎo)致光纖中的聲波對(duì)光子產(chǎn)生散射作用──這會(huì)對(duì)傳輸功率產(chǎn)生限制并引起額外的RIN，從而影響光纖網(wǎng)絡(luò)的性能。在可調(diào)激光源上應(yīng)用一些新技術(shù)，可以消除大功率情況下的SBS，而且其殘余調(diào)幅較小，從而信號(hào)的RIN也比較小──這樣就可以對(duì)光纖鏈路進(jìn)行與波長(zhǎng)有關(guān)的大功率測(cè)試。這有助于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商對(duì)他們的傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功率分配進(jìn)行優(yōu)化，從而開發(fā)出具有高性價(jià)比的傳輸網(wǎng)絡(luò)。