Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

19
В то время как тонкопленочные волноводы часто используются
для генерации второй гармоники, суммарной и разностной частот, оптиче-
ские волокна больше подходят для наблюдения других типов нелинейных
оптических процессов. Оптические волокна обычно изготовляют из стек-
ловидных материалов, обладающих центральной симметрией. Следова-
тельно, низшим разрешенным порядком нелинейных процессов в них бу-
дет третий. Однако в отличие от тонкопленочных волноводов оптиче-
ские волокна структурно более совершенны. Они могут иметь посто-
янную затухания всего 0,2 дБ/км и когерентную длину синхронного
волнового взаимодействия, превышающую несколько метров. Из-за
большой длины взаимодействия нелинейные оптические эффекты
третьего порядка могут легко наблюдаться в волокне даже с лазерами
непрерывного действия. Среди этих эффектов ВКР, ВРМБ, четырех-
волновое смешение, четырехволновое параметрическое усиление, опти-
ческий эффект Керра и фазовая самомодуляция.
ВКР в оптических волокнах было предметом интенсивных ис-
следований. При этом использовались как обычные стеклянные во-
локна, так и волокна с жидкой сердцевиной. Последние обладают тем
преимуществом, что позволяют использовать в качестве КР-
активной среды жидкость с большим сечением комбинационного рас-
сеяния, причем величина комбинационной отстройки может меняться
путем замены жидкости. В то же время стеклянные волокна имеют го-
раздо меньшее сечение комбинационного рассеяния на единицу час-
тоты, зато они обладают очень широким спектром комбинационного
рассеяния, как это видно из рис. 2.1.
Рис. 2.1. Спектр комбинационного усиления в волокне из плавленого кварца
с сердцевиной диаметром 3.3 мкм, имеющим коэффициент потерь 17 дБ/км.
Длина волны накачки 514.5 нм
      В то время как тонкопленочные волноводы часто используются
для генерации второй гармоники, суммарной и разностной частот, оптиче-
ские волокна больше подходят для наблюдения других типов нелинейных
оптических процессов. Оптические волокна обычно изготовляют из стек-
ловидных материалов, обладающих центральной симметрией. Следова-
тельно, низшим разрешенным порядком нелинейных процессов в них бу-
дет третий. Однако в отличие от тонкопленочных волноводов оптиче-
ские волокна структурно более совершенны. Они могут иметь посто-
янную затухания всего 0,2 дБ/км и когерентную длину синхронного
волнового взаимодействия, превышающую несколько метров. Из-за
большой длины взаимодействия нелинейные оптические эффекты
третьего порядка могут легко наблюдаться в волокне даже с лазерами
непрерывного действия. Среди этих эффектов — ВКР, ВРМБ, четырех-
волновое смешение, четырехволновое параметрическое усиление, опти-
ческий эффект Керра и фазовая самомодуляция.
      ВКР в оптических волокнах было предметом интенсивных ис-
следований. При этом использовались как обычные стеклянные во-
локна, так и волокна с жидкой сердцевиной. Последние обладают тем
преимуществом, что позволяют использовать в качестве КР-
активной среды жидкость с большим сечением комбинационного рас-
сеяния, причем величина комбинационной отстройки может меняться
путем замены жидкости. В то же время стеклянные волокна имеют го-
раздо меньшее сечение комбинационного рассеяния на единицу час-
тоты, зато они обладают очень широким спектром комбинационного
рассеяния, как это видно из рис. 2.1.




      Рис. 2.1. Спектр комбинационного усиления в волокне из плавленого кварца
с сердцевиной диаметром 3.3 мкм, имеющим коэффициент потерь 17 дБ/км.
Длина волны накачки 514.5 нм

                                      19