Disertacijas kopsavilkums - Aleph Files - Rīgas Tehniskā universitāte

ar sistēmas pamatfrekvenču lineāru kombināciju. Šie papildu signāli noved pie neparedzamāmzudumu parādībām optiskajos sakaru tīklos. WDM sistēmās ar augstu koherences pakāpi patmērenas jaudas optiskie signāli var novest pie nelineāriem efektiem. Rezultātā vides optiskāsraksturlīknes (polarizācija, laušanas koeficients, absorbcijas koeficients) kĜūst par gaismas viĜĦaelektriskā lauka intensitātes funkcijām, un vides polarizācija kĜūst nelineāri atkarīga no laukaintensitātes, bet viĜĦi ar dažādām frekvencēm un izplatīšanas virzieniem – ietekmē cits citu [2].Parastajās (ne šėiedru) optiskajās vidēs vajadzīgas samērā lielas jaudas, lai novērotunelineāros efektus (raksturīgā jauda ir 10 4 –10 7 W). Savukārt optiskajā šėiedrā NOE parādās jau piejaudām no 1 līdz 100 W. Tas ir saistīts ar diviem apstākĜiem. Pirmkārt, tā kā gaisma izplatās pašėiedras iekšpusi jeb serdi, tad pat pie nelielas gaismas intensitātes tā ir diezgan liela attiecībā pretšėiedras šėērsgriezuma laukumu (NOE svarīga tieši intensitāte). Otrkārt, gaisma izplatās bezdefokusēšanas (bez šėērsgriezuma laukuma izmaiĦas) patvaĜīgi lielos attālumos. Gaismasizplatīšanos optiskajās šėiedrās ietekmē dažādas optiskās parādības. Šīs parādības tiek dalītasdivās lielās grupās. Pirmajā apvieno optikas īpašības, kas nav atkarīgas no gaismas intensitātes unpārraidāmo optisko signālu izmaina tikai kvantitatīvi. Svarīgākās no tām ir optiskā signālarimšana un īso gaismas impulsu izplešanās optisko šėiedru dispersijas dēĜ, un to sauc par lineārooptiku. Otrā ir nelineārā optika, kas aplūko gaismas izplatīšanos vielā, kuras optiskās īpašībasmainās gaismas ietekmē un pēta NOE - optiskās parādības, kuru cēlonis ir nelineārā videspolarizācijas atkarība no gaismas elektriskā lauka intensitātes.Lai varētu īstenot nelineāros optiskos efektus, caurspīdības apgabalā (kas ir optiskajaišėiedrai) nepieciešams gaismas izstarojums ar intensitāti, kas salīdzināma ar atomu iekšējā laukaE a intensitāti, E a = 10 9 W/cm 2 .Lai gan stikls lielā mērā ir lineārs materiāls, ŠOPS nelineārie efekti jāĦem vērā divuiemeslu dēĜ. Pirmkārt, šėiedras ăeometrija koncentrē optisko jaudu vienmodas šėiedras centrā,tādējādi radot augstu enerăijas blīvumu, kas sekmē NOE. Otrkārt, šėiedru optiskajās sistēmāssignāli tiek raidīti daudzu kilometru attālumā, bet NOE ietekme aug, palielinoties distancei.Nelineāro efektu lielums nav lineāri atkarīgs no šėiedras garuma, jo vājinājuma dēĜ stara optiskājauda samazinās, tāpēc NOE ir atkarīgi no tā sauktā efektīvā garuma [2-6]leff−χl−0.23αl1−e 1−e= =l , (1)χ 0,23αkur l – šėiedras kopējais garums, χ – absorbcijas koeficients, α – lineārais vājinājums, dB.NOE noteicošais faktors ir vides polarizācija, kuru vienkāršoti (neĦemot vērā telpiskodispersiju un pieĦemot, ka visi viĜĦi izplatās tikai vienā dimensijā) stacionārai videi var izteikt arrindu [3]:P a (t)=ε 0 χ ab (1) (ω s )E b (ω s )eε 0 χ abc (2) (ω s , ω l )E b (ω s ) E c (ω l )e11i ω st+i( ωs+ ωl) t+ (2)+ε 0 χ (3) abcd (ω s , ω l , ω n )E b (ω s ) E c (ω l ) E d (ω n )ei( ωs+ ωl+ ωn) t+...+ kompl.saist.loc.Rindā (5) χ ab (1) , χ abc (2) , χ abcd (3) ir attiecīgi pirmās (lineārās), otrās (kvadrātiskās) un trešās(kubiskās) kārtas vielas dielektrisko uzĦēmību tenzori, kas vispārējā gadījumā ir kompleksilielumi. E b (ω s ), E c (ω l ), E d (ω n ) ir vielā darbojošos gaismas elektrisko lauku vektoru komponenšu(a,b,c,d = x,y,z) kompleksās amplitūdas ar cikliskajam frekvencēm ω s , ω l , ω n, utt., kur t- laiks un