Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 10 стр.

межмодовая дисперсия позволяет скомпенсировать материальную дис-
персию в довольно широком спектральном интервале. Вынужденные че-
тырехфотонные процессы в маломодовых волоконных световодах при со-
блюдении условия фазового синхронизма впервые наблюдались при воз-
буждении световода излучением неодимового лазера в 1975 году
Р. Столеном. При этом частотные сдвиги Δν были менее 400 см–1.
      Позднее наблюдались вынужденные четырехфотонные процессы с
частотными сдвигами в несколько тысяч см–1 как в многомодовых гради-
ентных, так и маломодовых световодах.
      Использование четырехволновых процессов в световоде позволяет
создавать эффективные перестраиваемые параметрические генераторы, в
том числе пикосекундных и фемтосекундных импульсов. Четырехфотон-
ные процессы можно использовать для измерения параметров световодов
(постоянные распространения мод, эллиптичность сердцевины и др.).

      1.4. Самовоздействие световых импульсов
      Рассмотрим случай, когда показатель преломления среды зависит от
интенсивности световых импульсов. Такая зависимость приводит к фазо-
вой самомодуляции. Зависимость показателя преломления от интенсив-
ности дастся следующей формулой:
                                    n=no + n1I.
      Если волна в световоде распространяется по оси z, тогда фаза записы-
вается в виде Ф = ωt - kz. Если показатель преломления зависит от времени,
то и величина волнового вектора также зависит от времени и, следо-
вательно, появится фазовая модуляция. Мгновенная частота
               ∂Φ          ∂k                                  2π  ∂I
      ω( t ) =    = ω0 − z          или         ω( t ) − ω0 = − zn1 .
               ∂t          ∂t                                  λ   ∂t
      Таким образом, в результате такого самовоздействия светово-
го импульса происходит уширение его спектра. Если n1>0, а дис-
персия D>0, то световой импульс при своем распространении будет
сжиматься, так как нарастающая во времени передняя часть импульса бу-
дет иметь меньшую частоту и, следовательно, меньшую групповую ско-
рость. Возможное сужение импульса определяется шириной спектра, кото-
рая получается в результате такого самовоздействия. Максимально воз-
можное сужение дается известным соотношением Δω·τ~1. Надо иметь в
виду, что минимальная ширина импульса получается на определенных
расстояниях, когда соотношения фаз между отдельными спектральными
компонентами оптимальны. Поэтому при дальнейшем распространении
импульс снова будет уширяться. Этот метод используется для получения
коротких из более длинных по времени импульсов.


                                    10