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非线性光纤光学 || 四波混频

DOI：10.1016/B978-0-12-817042-7.00017-8 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 在第8章和第9章所讨论的受激散射过程中，光纤通过依赖二氧化硅的分子振动或密度变化而发挥主动作用。在另一类非线性现象中，光纤除了介导多个光波之间的相互作用外仅起被动作用。这类非线性过程被称为参量过程，因为它们涉及介质参数（如折射率）的调制，并且需要在光纤中建立相位匹配条件才能增强。其中四波混频（FWM）占据主导地位。由于FWM在多种应用中具有重要价值，它已引起广泛关注。我们将在第10.1节讨论FWM的起源，随后在第10.2节建立该过程的简化标量理论。第10.3节涵盖相位匹配技术，第10.4节聚焦参量放大，第10.5节讨论与此过程相关的偏振效应，第10.6节介绍FWM的部分应用。
作者： G.P. Agrawal
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研究概述 实验方案

研究目的

研究光纤中四波混频（FWM）的起源、理论、相位匹配技术、参量放大及偏振效应，并探索其应用。

研究成果

光纤中的四波混频是一种用途广泛的非线性过程，在信号放大、波长转换和超快信号处理方面具有重要应用。四波混频的效率关键取决于相位匹配条件，该条件可通过多种技术实现，包括利用光纤双折射和非线性效应。偏振效应在决定基于四波混频的器件性能方面起着至关重要的作用。尽管具有潜力，但实际应用必须解决与色散管理和泵浦功率要求相关的挑战。

研究不足

该研究主要是理论性的，重点关注光纤中四波混频的原理和数学建模。实际实施可能面临与光纤色散波动、泵浦功率要求和偏振效应相关的挑战。

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