Der nichtlineare Effekt von Glasfasern, wie die stimulierte Raman-Streuung (SRS), die stimulierte Brillouin-Streuung und der optische Kerr-Effekt, hat viele Anwendungen im Bereich der Kommunikation und der optischen Signalverarbeitung. Beim Kerr-Effekt ändert sich der Brechungsindex optischer dielektrischer Materialien mit der Lichtleistung, was zu einer Reihe von Sekundäreffekten wie Selbstphasenmodulation (SPM), Kreuzphasenmodulation (XPM), Vierwellenmischung (FWM) und instationärer Modulation führt. Der optische Kerr-Effekt kann in der optischen parametrischen Verstärkung, der Frequenzumwandlung, der Phasenkopplung, der Pulskompression und -erzeugung, der optischen Solitonenübertragung usw. genutzt werden.
Bei der Entwicklung einer hochgradig nichtlinearen optischen Faser müssen mehrere Aspekte berücksichtigt werden. Erstens sollte die optische Faser einen hohen nichtlinearen Koeffizienten haben, um eine effektive nichtlineare Wechselwirkung zu erreichen. Zweitens muss die optische Faser einen geringeren Verlust aufweisen, um die effektive Länge zu erhöhen.
Außerdem sollte die Dispersion der Glasfaser für verschiedene Anwendungen geeignet sein. Schließlich muss die nichtlineare optische Faser eine geringe Polarisationsmodendispersion aufweisen. Bei hochgradig nichtlinearen optischen Fasern auf Siliziumdioxidbasis spielt das Design des Brechungsindexprofils eine wichtige Rolle, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen. Eine kleine effektive Kernfläche, eine niedrige Dispersionsneigung und eine Grenzwellenlänge, die viel kleiner ist als die Betriebswellenlänge, müssen bei der Entwicklung einer hochgradig nichtlinearen optischen Faser gleichzeitig berücksichtigt werden.
YOFC HNLFs haben nicht nur einen hohen nichtlinearen Koeffizienten und gleichzeitig eine sehr geringe Dispersionsneigung.
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