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2008-07-07 11:04 |
光纖的非線性效應(yīng)介紹
光纖的非線性效應(yīng)內(nèi)容豐富，應(yīng)用廣泛，是光纖光子學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。任何介質(zhì)對強(qiáng)電場的響應(yīng)都是非線性的，由于光纖細(xì)而低損耗，故在整個傳輸長度內(nèi)保持纖細(xì)（幾微米直徑）的光斑，這就使得本來是屬于強(qiáng)光非線性的sio2具有了弱光非線性，從而使它成為一種十分重要的寬帶非線性介質(zhì)。熔石英是玻璃體，因此主要的非線性是與極化率 有關(guān)的各種三階非線性效應(yīng)，諸如自相位調(diào)制（spm）、光孤子、交叉相位調(diào)制（xpm）、受激喇曼散射（srs）、受激布里淵散射（sbs）、四波混頻（fwm）和光參量過程（opg）等。 OQ2G2>p
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一般講，與有關(guān)的效應(yīng)在sio2這種對稱結(jié)構(gòu)的分子中不會存在，但實際上有如二次諧波的產(chǎn)生及和頻等三波互作用過程恰恰在石英光纖中發(fā)生了，初步認(rèn)為主要是四極子和磁偶極子效應(yīng)的存在，也與光纖中的摻雜物有關(guān)，并且由于前述的材料色散、模色散，和非線性引起的相位失配，在一定條件下的組合使得相位匹配成為可能，這也是fwm等光參量過程所必須具備的動量匹配條件。于是，像 的串級現(xiàn)象表現(xiàn)出的三階非線性效應(yīng)也是能夠發(fā)生或在某些已有的實驗現(xiàn)象中已經(jīng)發(fā)生。特別是由于光纖中 ，普克爾效應(yīng)應(yīng)當(dāng)存在。這些無疑是光纖光子學(xué)發(fā)展的又一個驅(qū)動因素。 r)>'cjx/
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事實上，近來已有人采取高溫極化，高壓或靜磁極化，以及周期極化準(zhǔn)相位匹配等手段增強(qiáng)光纖的二階非線性效應(yīng)，從而提高倍頻和普克爾效應(yīng)的效率。這些非線性效應(yīng)大大豐富了光纖光子學(xué)的內(nèi)容，并在信息科學(xué)技術(shù)等諸多領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。
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