纳米尺度波导中结构变化导致的布里渊共振展宽

我们研究了结构变化（即缓慢变化的几何像差和内部应变场）对纳米尺度波导中受激布里渊散射（SBS）共振的宽度和形状的影响。我们发现它们通过两种不同的机制导致均匀的共振展宽：首先，声学频率通过机械非线性被直接影响；其次，光波数通过光-机械非线性受到影响，进而通过相位匹配条件导致额外的声学频率偏移。我们发现第二种机制与光-机械耦合成正比，因此与SBS增益本身相关。它在模内前向SBS中不存在，而在后向散射中起重要作用。因此，在后向SBS中，将光-声重叠增加到由制造公差定义的阈值以上，将不再产生整体斯托克斯放大的预期二次增长。最后，我们通过一个数值例子说明，在后向SBS和模间前向SBS中，具有相反符号的两种展宽机制的存在也开启了补偿几何诱导展宽影响的可能性。我们的结果可转移到其他微结构和纳米结构波导几何形状，例如光子晶体光纤。