Модуляционная неустойчивость волновых пакетов в неоднородных двухмодовых световодах
Золотовский И.О., Лапин В.А., Семенцов Д.И.

Аннотация:
Исследованы условия возникновения модуляционной неустойчивости волнового пакета в двухмодовом световоде c экспоненциальным профилем неоднородности дисперсии групповых скоростей по длине световода. Получены аналитические выражения интегрального инкремента усиления гармонического возмущения и других важных характеристик, определяющих динамику модуляционной неустойчивости двух взаимодействующих мод в световоде с заданным типом неоднородности.

Ключевые слова :
волновой пакет, межмодовое взаимодействие, дисперсия групповых скоростей, кубическая нелинейность, инкремент усиления.

Литература:

  1. Майер, А.А. Оптическое самопереключение однонаправленных распределенно-связанных волн / А.А. Майер // УФН. – 1995. – Т. 165, № 9. – С. 1037-1075.
  2. Васильев, С.А. Фотоиндуцированные внутриволоконные решетки показателя преломления для связи мод сердцевина–оболочка / С.А. Васильев, Е.М. Дианов, А.С. Курков [и др.] // Квантовая электроника. – 1997. – Т. 24, № 2. – С. 151-154.
  3. Ахманов, С.А. Новые физические принципы оптической обработки информации / С.А. Ахманов, М.А. Воронцов – М.: Наука, 1990. – 400 с.
  4. Маймистов, А.И. О распространении светового импульса в нелинейных туннельно-связанных оптических волноводах / А.И. Маймистов // Квантовая электроника. – 1991. – Т. 18, № 6. – С. 758-761.
  5. Крюков, П.Г. Лазеры ультракоротких импульсов/ П.Г. Крюков // Квантовая электроника. – 2001. – Т. 31, № 2. – С. 95-119.
  6. Маломед, Б.А. Контроль солитонов в периодических средах / Б.А. Маломед. – М.: Физматлит, 2009. – С. 192.
  7. Золотовский, И.О. Динамика импульса в световоде линейной межмодовой связью и дисперсией керровской нелинейности / И.О. Золотовский, Д.И. Семенцов // ЖТФ. – 2002. –Т. 72, Вып. 5. – С. 78-81.
  8. Agrawal, G.P. Modulation instability induced by cross-phase modulation / G.P. Agrawal // Phys. Rev. Lett. – 1987. – Vol. 59(8). – P. 880-883.
  9. Zakharov, V.E. Modulational instability: The beginning / V.E. Zakharov, L.A. Ostrovsky // Physica D. – 2009. – Vol. 238. – P. 540-548.
  10. Daumont, I. Modulational instability: first step towards energy localization in nonlinear lattices / I. Daumont, T. Dauxois, M. Peyrard // Nonlinearity. – 1997. –Vol. 10. – P. 617.
  11. Dyachenko, A.I. Modulation instability of stokes wave- freak wave / A.I. Dyachenko, V.E. Zakharov // Pis’ma ZhETP. – 2005. – Vol. 81(6). – P. 318-322.
  12. Торчигин, В.П. Устойчивость собственных решений в нелинейном направленном ответвителе / В.П. Торчигин, В.А. Кострюков, О.Б. Романова [и др.] // Квантовая электроника. – 1991. – Т. 18, № 10. – С. 1259-1263.
  13. Daumont, I. Modulational instability: first step towards energy localization in nonlinear lattices / I. Daumont, T. Dau­xois, M. Peyrard // Nonlinearity. – 1997. – Vol. 10. – P. 617-630.
  14. Almeida, V.R. All-optical control of light on a silicon chip / V.R. Almeida, C.A. Barrios, R.R. Panepucci, M. Lipson // Nature – 2004. – V. 431. – P. 1081-1084.
  15. Vlasov, Y.A. Active control of slow light on a chip with photonic crystal waveguides / Y.A. Vlasov, M. O'Boyle, H.F. Hamann, S.J. McNab // Nature – 2005. – Vol. 438. – P. 65-69.
  16. Ахманов, С.А. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов / С.А. Ахманов, В.А. Выслоух, А.С. Чиркин. – М.: Наука, 1988. – 312 с.
  17. Агравал, Г. Нелинейная волоконная оптика / Г. Агравал. – М.: Мир, 1996. – 323 с.
  18. Wabnitz, S. Theory of parabolic pulse propagation in nonlinear dispersion-decreasing optical fiber amplifiers / S. Wabnitz, C. Finot // Journal of the Optical Society of America B. – 2008. – Vol. 25(4). – P. 614-621.
  19. Золотовский, И.О. Трансформация оптического импульса в длиннопериодических двухмодовых волоконных световодах / И.О. Золотовский, Д.И. Семенцов // Квантовая электроника. – 1999. – Т. 27, № 3. – С. 273-277.
  20. Казанцева, Е.В. Влияние несоответствия групповой скорости и дисперсии нелинейной восприимчивости на модуляционную неустойчивость электромагнитных волн в среде с квадратичной нелинейностью / Е.В. Казанцева, А.И. Маймистов // Оптика и спектроскопия. – 2002. – Т. 93, № 5. – С. 783-792.
  21. Золотовский, И.О. Модуляционная неустойчивость волнового пакета в туннельно-связанных нелинейных волоконных световодах / И.О. Золотовский, А.Н. Петров, Д.И. Семенцов // РиЭ. – 2004. – Т. 49, № 6. – С. 671-676.
  22. Юх, П. Оптические волны в кристаллах / П. Юх, А. Ярив. – М.: Мир, 1987 – 616 с.
  23. Xu, W. Modulation instability of femtosecond pulses in dispersion-decreasing fibers / W. Xu, S. Zhang, W. Chen, A. Luo, S. Liu // Optics Communications – 2001. – Vol. 199. – P. 355-360.
  24. Nithyanandan, K. Theoretical investigation of modulational instability in semiconductor doped dispersion decreasing fiber and its cutting edge over the existing fiber systems / K. Nithyanandan, R. Vasantha Jayakantha Raja, K. Porsezian // J. Opt. Soc. Am. B. – 2013. –Vol. 30. – P. 178-187.
  25. Dudley, J.M. Modulation instability, Akhmediev Breathers and continuous wave supercontinuum generation / J.M. Dudley, G. Genty, F. Dias, B. Kibler, N. Akhmediev // Opt. Express. – 2009. – Vol. 17(24). – P. 21497-21508.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20