四波混頻
4 ?9soc 四波混頻是一種由三階
光學(xué)非線性引起的非線性效應(yīng)，如aχ(3)系數(shù)。如果至少兩個(gè)不同的光頻率分量在諸如
光纖的非線性介質(zhì)中一起傳播，則可能發(fā)生這種情況。
r4;5b s6wm 圖1:通過四波混頻產(chǎn)生新的頻率成分。
ddUjs8VvJ
假設(shè)只有兩個(gè)同向傳播的輸入頻率成分ν1和ν2(與ν2>ν1)，就會(huì)發(fā)生差頻折射率調(diào)制，從而產(chǎn)生兩個(gè)額外的頻率成分(圖1)。實(shí)際上，產(chǎn)生了兩個(gè)新的頻率分量:ν3=ν1−(ν2−ν1)=2ν1−ν2和ν4=ν2+(ν2−ν1)=2ν2−ν1如圖1所示。(或者，人們可以獲得頻率ν5=2ν1+ν2和ν6=ν1+2ν2，但是這并不常見，因?yàn)樗茈y相位匹配，例如在光纖中)此外，預(yù)先存在的波是頻率ν3或者ν4可以被放大，也就是說，它經(jīng)歷了參量放大 [3].
Ybs=W< - 1_Dn? G^H 簡并和非簡并四波混頻
.yctE:n 5uQv 在上面的解釋中，假設(shè)四個(gè)不同的頻率分量通過四波混頻相互作用。這叫做非簡并四波混頻。然而，也存在簡并四波混頻的可能性，其中四個(gè)頻率中的兩個(gè)重合。例如，可以有單個(gè)泵浦波為相鄰的頻率分量(信號(hào))提供放大。對(duì)于添加到信號(hào)波的每個(gè)
光子，兩個(gè)光子從泵浦波中被帶走，一個(gè)光子被放入閑頻波，其頻率在泵浦的另一側(cè)。
LP5eFl`|T 光纖中的四波混頻與自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制有關(guān):所有這些效應(yīng)都源于相同的(克爾)非線性，不同之處僅在于所涉及的波的簡并性。調(diào)制不穩(wěn)定性也可以解釋為四波混頻的效果。
>u
