孙维 张建鑫

摘要：光作为信息的载体，在信息领域发挥着重要作用。由于慢光能够对光的群速度进行调控，在全光通信、光纤传感、激光雷达及非线性效应增强等领域得到了广泛应用。基于相干布居振荡（Coherent Population Oscillation，CPO）效应引起的材料慢光具有结构简单、延时可调范围大、可在室温下操作等诸多优点，本文从理论和实验研究了激光调制掺铒光纤色散从而对光速进行调控的机理和测量，实验结果表明：泵浦激光频率为50Hz时，通过调节泵浦激光的功率，30cm掺铒光纤介质可实现群速度从-253.5497m/s到60.2561m/s的可控快慢光，延时为ms量级，群折射率改变量可达1.1832×106，这对设计非平衡M-Z慢光干涉解调系统提供了一种有效的工具，能够在很大程度上提高光纤传感器的灵敏度。

关键词：慢光;掺铒光纤;相干布局振荡;群速度

0 引言

快慢光是指光波在介质中传播时群速度加快或减慢的一种物理现象[1]。其中，慢光表示光波的群速度小于真空光速，而快光则表示光波的群速度大于真空光速。近年来，光纤通信与光计算的高速发展，光速控制技术已经成为了光学领域的研究热点，而光纤中可控快慢光技术由于具有结构简单紧凑、可室温工作、与现有光通信系统兼容性好等优势，其在光信息处理、光传感领域、非线性效应增强等方面存在巨大的应用潜力，具有很好的应用前景和重要的研究意义[2-3]。慢光根据产生的机理不同可分为两类：一类是基于材料色散，利用光与介质的非线性……