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探秘光学倍频的非线性效应

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:因为非线性效应。简单说,是指光学倍频、受激拉曼散射、双光子吸收、饱和吸收、自聚焦、自散角等。这颗蓝色光子的频率是红色光子频率的两倍。倍频现象与光的强度有关、与介质有关:光纤中的非线性效应包括:散射效应[受激布里渊区散射和受激拉曼散射等]。

探秘光学倍频的非线性效应

制定光模块新指标:① 提高光功率;② 改善灵敏度。

然后就获得好多功率预算,提高传输距离,增加分支比,登上模块巅峰。

光功率也不能无限提高,为啥?

因为非线性效应。

什么是非线性效应?

简单说,是指光学倍频、受激拉曼散射、双光子吸收、饱和吸收、自聚焦、自散角等。

先讲一个非线性光学史上悲催的笑话

1960年,梅曼做出世界上第一台红宝石激光器后,另一位科学家弗兰肯很兴奋,他在红宝石激光器出现的第二年,发现光谱除了基频信号外,还有二倍频的产生(光的颜色就是频率,波粒二象性中波的频率),把文章投给Physical Review Letters杂志……

梅曼

世界第一台红宝石激光器

弗兰肯的文章,遇到了一个非常非常负责任的编辑,这位勤劳认真的编辑,看到弗兰肯的实验数据上有个小黑点,热情地把它抹掉了。

弗兰肯傻了眼,抹掉了二倍频的唯一证据,还能做研究么?还有诺贝尔奖么?

求弗兰肯的心理阴影面积。(www.xing528.com)

另一位哈佛大学的布隆伯根立即在弗兰肯的实验基础上作出了理论分析,并因此获得了1980年的诺贝尔物理学奖。

再一次求弗兰肯的心理阴影面积。

再来说什么是二倍频?

比如蓝色光的频率是红色光的两倍,在某些条件下,可以看到红光变 蓝光

普通情况下,红光通过介质(比如玻璃)后还是红光:

把红光的能量加到阳光的几百倍,通过某些介质后,就变成蓝光啦:

又到了光的波粒二象性,在光特别强的时候,两颗红色光子合体啦,变成一个蓝色光子。

这颗蓝色光子的频率是红色光子频率的两倍。倍频现象与光的强度有关、与介质有关:

光纤中的非线性效应包括:

(1)散射效应[受激布里渊区散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS)等]。

(2)与克尔效应相关的影响,即与折射率密切相关[自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频效应(FWM)],其中四波混频、交叉相位调制对系统的影响很大。

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