Нелинейные эффекты в оптоволоконных системах. Клюев В.Г. - 53 стр.

рация в световодах импульсных последовательностей с предельно высокой
частотой повторения; 5) нелинейно-оптическая фильтрация.
       Самосжатие мощных пикосекундных импульсов
       В этом параграфе мы обратимся к задачам использования солитон-
ных эффектов для получения импульсов предельно малой длительности.
Наиболее естественный путь — это использование самосжатия N-
солитонного импульса в волоконном световоде. По существу, речь идет о
временном аналоге самофокусировки светового пучка.
       Экспериментальная реализация самосжатия требует решения прак-
тически важных вопросов об оптимальной длине волоконного световода и
о предельно достижимой степени сжатия. Простые оценки этих величин
получаются из соображений, аналогичных приведенным ранее. Исходя из
величины нелинейного спектрального уширения ∆ω≈t0-1z/Lф и условия
∆t3≈zk2∆ω=2τ0, можно показать, что хвост импульса, где первоначально
«локализованы» высокочастотные спектральные компоненты, догоняет
низкочастотный фронт на расстоянии Lопт~Lнл. Таким образом, длину све-
товода следует выбирать порядка нелинейной длины. Для оценки степени
сжатия S воспользуемся тем, что S≈∆ω/∆ω0- Если импульс на входе в сре-
ду был спектрально-ограниченным, то
                      S ~ L нл / L ф = τ 0 (k 0 ~
                                                n 2 I эфф / k 2 )1 / 2 = N , (3.49)
т.е. степень сжатия пропорциональна числу солитонов, содержащихся в
исходном импульсе.
       Разумеется, полная информация о зависимости S и Lопт от характери-
стик излучения и параметров световода может быть получена только в
численном эксперименте. Зависимость оптимальной длины световода, сте-
пени сжатия и доли энергии, заключенной в узком центральном пике от
амплитуды импульса q0 для случая q(τ,0)=g0sech(τ) приведена на рис. 3.8 и
3.11.




       Рис. 3.11. Расчетная зависимость оптимальной длины световода (в единицах
Lнл) от начальной амплитуды импульса

     При возрастании q0 от 2 до 15 оптимальная длина световода моно-
тонно уменьшалась от 1,5 Lнл до 0,6 Lнл с тенденцией к насыщению. В ука-
                                        53