透明光學介質(zhì)對通過該介質(zhì)傳播的光的光強的非線性χ(3)響應(yīng)非常快，但不是瞬時的。特別地，延遲的非線性響應(yīng)是由晶體（或玻璃）晶格的振動引起的。當這些振動與光學聲子相關(guān)時，這種效應(yīng)被稱為拉曼散射，而聲學聲子與布里淵散射相關(guān)。例如，當具有不同波長（通常具有相同的偏振方向）的兩個激光束一起傳播通過拉曼活性介質(zhì)時，較長波長的光束（稱為斯托克斯波）可以以較短波長的光束為代價進行光學放大。此外，晶格振動被激發(fā)，導(dǎo)致溫度上升。較長波長光束的拉曼增益可用于拉曼放大器和拉曼激光器。如果斯托克斯位移對應(yīng)于幾個太赫的頻率差，則該增益可能是相當大的。 AW;"` ].  
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圖1示出了用于納秒脈沖信號放大的光纖中拉曼散射的數(shù)值模擬。它表明在合適的條件下，拉曼轉(zhuǎn)換可以是高效的。 DDh$n?2fd  
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圖1：作為案例研究的一部分，使用RP Fiber Power軟件的數(shù)值光束傳播功能模擬了拋物線指數(shù)多模光纖中光功率的演變。信號波被強烈放大，而泵浦波被強烈損耗。轉(zhuǎn)換過程涉及多種模式。 {VqcZhqy/l  
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某些拉曼晶體最常被用作拉曼增益介質(zhì)，盡管可以考慮各種玻璃(特別是光纖的形式).。 HY[eo/nM1d  
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拉曼散射不僅可以發(fā)生在固體材料中，也可以發(fā)生在液體或氣體中。例如，分子氣體具有振動/轉(zhuǎn)動激發(fā)，并且觀察到的斯托克斯位移與這些相關(guān)。 ydFZ$W_}w  
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拉曼效應(yīng)與克爾效應(yīng)一起發(fā)生，克爾效應(yīng)是由電子的(幾乎)瞬時χ(3)響應(yīng)引起的。 Yhu 6QyRV  
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光子和聲子的相互作用 "I.PV$Rxl  
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在拉曼散射過程中，一個泵浦光子被轉(zhuǎn)換成一個較低能量的信號光子，光子能量的差異被聲子(晶格振動的量子)帶走。 hawE2k0p(  
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原則上，一個已經(jīng)存在的聲子也有可能與泵浦光子相互作用，產(chǎn)生一個更高能量的光子，屬于更短波長的反斯托克斯波。然而，這一過程通常很弱，尤其是在低溫下。注意，如果四波混頻過程是相位匹配的，則強反斯托克斯光也可以從四波混頻中產(chǎn)生。 7XLz Ewa  
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拉曼散射可以是自發(fā)的或受激的。當存在泵浦波但沒有信號輸入波(即沒有信號輸入光子)時，發(fā)生自發(fā)拉曼散射。它可以被認為是一種量子效應(yīng)——信號場零點振蕩的放大。 e>W}3H5w0  
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