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非线性光纤光学 || 偏振效应
摘要： 在第2.3节推导非线性薛定谔(NLS)方程时进行了重要简化——假设入射光在光纤中传播时其偏振态保持不变。实际情况下并非如此。本章重点研究偏振效应，分析由交叉相位调制(XPM)这一非线性现象引起的光场两个正交偏振分量间的耦合。XPM总是伴随自相位调制(SPM)出现，也可能发生在不同波长的两束光之间（该情况将在第7章讨论）。
关键词： 光纤、非线性薛定谔方程、偏振效应、自相位调制、交叉相位调制
更新于2025-09-12 10:27:22
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非线性光纤光学 || 交叉相位调制
摘要： 迄今为止，我们主要关注光谱集中在单一波长的光脉冲。当两个或多个不同波长的脉冲同时在光纤中传播时，它们会通过光纤的非线性效应相互影响。通常，在适当条件下，这种相互作用能通过受激拉曼散射、受激布里渊散射和四波混频等多种非线性现象产生新波（第8至10章将讨论这些内容）。非线性效应还能通过交叉相位调制（XPM）耦合两个光场，且不引发能量转移[1]。本章将探讨XPM现象。 第7.1节推导了一组耦合非线性薛定谔方程（假设各波保持偏振态不变），第7.2节利用该方程组分析XPM对调制不稳定性的影响。第7.3节重点研究通过XPM介导的非线性相互作用相互支撑的孤子对。第7.4节通过求解耦合NLS方程，描述了XPM对超短脉冲形状和光谱的影响。第7.5节讨论了XPM的若干应用。第7.6节建立了考虑偏振效应的XPM矢量理论，第7.7节将该理论拓展至双折射光纤情形。第7.8节则探讨了两束反向传播波的情况。
关键词： 调制不稳定性、孤子对、反向传播波、双折射光纤、偏振效应、超短脉冲、非线性薛定谔方程、交叉相位调制
更新于2025-09-12 10:27:22
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非线性光纤光学 || 受激拉曼散射
摘要： 受激拉曼散射（SRS）是一种重要的非线性过程，它能使光纤转变为宽带拉曼放大器和可调谐拉曼激光器。该过程还会通过能量从信道向相邻信道的转移，严重限制多信道光波系统的性能。本章致力于对光纤中SRS现象进行深入研究。第8.1节阐述了SRS的基本理论，重点分析达到拉曼阈值所需的泵浦功率。第8.2节讨论连续波（CW）和准连续波条件下的SRS，并分析基于光纤的拉曼激光器与放大器性能。第8.3节和第8.4节分别研究脉宽100皮秒及以下的超快SRS在正常群速度色散（GVD）和反常群速度色散条件下的特性，两种情况均重点关注走离效应以及自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）产生的效应。第8.5节聚焦偏振效应。
关键词： 拉曼放大器、光纤、受激拉曼散射、非线性过程、群速度色散、拉曼激光器、偏振效应、自相位调制、交叉相位调制
更新于2025-09-12 10:27:22
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非线性光纤光学 || 四波混频
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。
关键词： 四波混频、相位匹配、参量过程、偏振效应、光纤、参量放大
更新于2025-09-12 10:27:22