Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 4 стр.

                    Физика была бы скучна, а жизнь совершенно невозможна,
                 если бы все физические явления вокруг нас были линейными.
                  К счастью, мы живем в нелинейном мире, и если линеаризация
                    украшает физику, то нелинейность делает ее захватывающей.
                                                                  И.Р. Шен

                                  Введение
      Развитие квантовой электроники привело к созданию лазеров — гене-
раторов монохроматического излучения в оптическом диапазоне, а это
произвело революцию в оптике и спектроскопии, так как до этого в опти-
ческом диапазоне в отличие от радиодиапазона не было источников моно-
хроматического излучения. Благодаря лазерам появились новые направ-
ления в науке и технике. Одно из направлений — использование световых
волн для передачи информации. В этом случае можно по одному каналу пе-
редавать большой объем информации. Для реализации этой возможности
пришлось провести большой объем исследовательских работ, чтобы вы-
брать перспективную передающую среду. Оказалось, что решить эту за-
дачу можно с помощью диэлектрических волоконных световодов.
      В настоящее время это направление успешно развивается, работает
большое количество волоконно-оптических линий связи во многих странах
мира и практически доказано несомненное их преимущество перед обыч-
ными кабельными линиями связи. Однако исследования волоконных све-
товодов и их возможных применений не только для связи, но и для раз-
личных областей науки и техники продолжают интенсивно развиваться.
Для того чтобы определить возможности таких световодов, необходимо,
в частности, знать, какими явлениями сопровождается распространение
волн в световодах. Мы остановимся на нелинейных процессах, которые
имеют место в волоконных световодах.
      Как известно, световод состоит из сердцевины и оболочки, причем
для того, чтобы волна могла распространяться в таком световоде, показа-
тель преломления оболочки должен быть меньше показателя преломления
сердцевины. Если размеры сердцевины велики, то в таком световоде будет
распространяться много типов волн. Однако при уменьшении диаметра
сердцевины останется только одни тип волны и тогда говорят, что такой
световод является одномодовым. Такой тип световода является наиболее
перспективным для решения многих практических задач. Поэтому мы уде-
лим основное внимание одномодовым световодам. Ясно, что размер серд-
цевины одномодового световода зависит от длины волны, которая распро-
страняется в нем и этот размер растет с длиной волны. В настоящее вре-
мя одномодовые световоды имеют размер сердцевины ~ 10 мкм, и так как
энергия волны сосредоточена в основном в сердцевине, то при пропуска-
нии через такой световод излучения мощностью 1 Вт плотность излуче-
ния в нем будет ~ 1 МВт·см –2.
                                    4