Коэффициент усиления

Связанные уравнения распространения

Нелиненйное уравнение распространения

Рассмотрим с точки зрения электромагнитной теории взаимодействие трех стационарных коллинеарно поляризованных волн с частотами ω_p, ω_s и ω_i. Каждая из волн характеризуется медленно меняющейся комплексной амплитудой A_p(z), A_s(z) и A_i(z). Полное поле распространяющейся вдоль одномодового волокна волны может быть записано в следующем виде:

Величина усиления в параметрическом процессе для сигнальной волны G_s выражается следующим образом (в приближении слабой волны):

, (5)
где P_s(0), P_s(L) – мощность сигнальной волны на входе и выходе волокна длины L соответственно; g – коэффициент параметрического усиления

(6)

.

Спектральная зависимость коэффициента усиления параметрического усилителя, исследованного в работе [2], приведена на рис. 3. В двух предельных случаях, указанных на гра-

фике стрелками, можно получить аналитичес-

кие выражения для коэффициентов усиления.

В первом случае линейная дисперсия __,

имеющая отрицательное значение, компен-

сируется нелинейным набегом фазы, так что

__ + 2_Ppz = 0. Коэффициент параметричес-

кого усиления g = _Pp, а усиление Gs равно

(7)

,

при условии _PpL _ 1.

Аналогично (7) выглядит выражение для

усиления холостой волны.

Таким образом, имеются два пика усиления:

для сигнальной и холостой волн.

Во втором случае длины сигнальной и хо-

лостой волн близки к длине волны накачки

Дата добавления: 2013-12-13