Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 16 стр.

     В общем случае можно показать, что
                        P ( n +1) / P ( n ) ~ E / E ат .          (1.15)
      Таким образом, отношение |Е/Еат | выступает в роли параметра
разложения в методе последовательных приближений. Типичное значение
Eат ~ 3∙108 В/см. Амплитуда Е лазерного поля с интенсивностью 2,5 Вт/см2
составляет всего 30 В/см, при этом параметр |Е/Еат| ~ 10-7. Нелинейная
поляризация в этом случае по величине значительно меньше линейной
поляризации. Отсюда напрашивается вывод о том, что для наблюдения
нелинейных оптических эффектов необходимы лазерные пучки боль-
шой интенсивности. Соотношение (1.15) справедливо, однако лишь на
оптических, частотах, лежащих вдали от резонанса. Вблизи резонанса
наличие резонансных знаменателей может привести к резкому увели-
чению отношения |P(n+1)/P(n)| . Следовательно, нелинейные эффекты можно
наблюдать и при гораздо более слабых световых интенсивностях. Приме-
ром этого является оптическая накачка. При резонансе может оказаться,
что |Р(n+1)/Р(n) |>1. Когда это неравенство имеет место, разложение по
теории возмущений уже не справедливо и в расчетах необходимо ис-
пользовать полное нелинейное выражение для Р как функции Е. В этом
случае задача относится к области сильных взаимодействий света с веще-
ством.

      2. НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОЛНЫ В ОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ

      Нелинейные оптические эффекты в оптических волноводах играют
важную роль в разработке систем волоконной и интегральной оптики,
предназначенных для оптической связи и обработки информации. С од-
ной стороны, нелинейные эффекты накладывают ограничения на мощ-
ность излучения, которую можно передавать по оптическому волокну или
световоду. С другой стороны, нелинейные оптические взаимодействия в
волноводах могут быть положены в основу оптических устройств, нахо-
дящих применение для оптической обработки информации и для других
целей. Для нелинейной оптики волноводных систем характерны высо-
кая интенсивность поля, обусловленная пространственным ограничением
пучка, и большая длина нелинейного взаимодействия, которую можно
получить в обладающих малыми потерями волокнах или световодах. Оба
эти фактора делают возможным получение эффективных нелинейных
взаимодействий и самовоздействий даже в полях лазеров непрерывного
действия.
      В этой главе излагается общая теория взаимодействия волн в опти-
ческих волноводах и кратко описаны соответствующие эксперименты.
Особый акцент сделан на задаче нелинейного распространения короткого

                                         16