四波混頻
x2|DI)J1' 四波混頻是一種由三階
光學(xué)非線性引起的非線性效應(yīng),如aχ(3)系數(shù)。如果至少兩個(gè)不同的光頻率分量在諸如
光纖的非線性介質(zhì)中一起傳播,則可能發(fā)生這種情況。
oJXZ}>>iT 圖1:通過四波混頻產(chǎn)生新的頻率成分。
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=X+DC&]%! 假設(shè)只有兩個(gè)同向傳播的輸入頻率成分ν1和ν2(與ν2>ν1),就會(huì)發(fā)生差頻折射率調(diào)制,從而產(chǎn)生兩個(gè)額外的頻率成分(圖1)。實(shí)際上,產(chǎn)生了兩個(gè)新的頻率分量:ν3=ν1−(ν2−ν1)=2ν1−ν2和ν4=ν2+(ν2−ν1)=2ν2−ν1如圖1所示。(或者,人們可以獲得頻率ν5=2ν1+ν2和ν6=ν1+2ν2,但是這并不常見,因?yàn)樗茈y相位匹配,例如在光纖中)此外,預(yù)先存在的波是頻率ν3或者ν4可以被放大,也就是說,它經(jīng)歷了參量放大 [3].
+R#*eo;o7 b/ZX}<s(1= 簡并和非簡并四波混頻
P+"#xH GlD@Ud>o) 在上面的解釋中,假設(shè)四個(gè)不同的頻率分量通過四波混頻相互作用。這叫做非簡并四波混頻。然而,也存在簡并四波混頻的可能性,其中四個(gè)頻率中的兩個(gè)重合。例如,可以有單個(gè)泵浦波為相鄰的頻率分量(信號(hào))提供放大。對(duì)于添加到信號(hào)波的每個(gè)
光子,兩個(gè)光子從泵浦波中被帶走,一個(gè)光子被放入閑頻波,其頻率在泵浦的另一側(cè)。
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