非線性光學(xué)考試考題答案

一、用所學(xué)到的基本原理解釋如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)問題或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象(任選3題)（60分1、某人想利用共振效應(yīng)產(chǎn)生三次諧波。經(jīng)過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在他感興趣一、用所學(xué)到的基本原理解釋如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)問題或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象(任選3題)（60分1、某人想利用共振效應(yīng)產(chǎn)生三次諧波。經(jīng)過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在他感興趣的材料、頻率范圍內(nèi)答：(b)比較合理。理由如下評分標(biāo)準(zhǔn)：選擇(b)5分；三個(gè)方案的特點(diǎn)答對一個(gè)給5分2、Maker等人研究紅寶石激光經(jīng)過石英晶片所產(chǎn)生的二次諧波，實(shí)驗(yàn)裝置與結(jié)果如圖2示。試對振蕩輸出、振蕩振幅隨轉(zhuǎn)角逐漸變小等兩個(gè)現(xiàn)象作出合理的解釋 振動(dòng)振幅變小的原因：k增加。評分標(biāo)準(zhǔn)：答對一個(gè)原因給10分。3、圖3所示了一拉曼放大系統(tǒng)。32路L-band信號(1567.2nm~1602.3nm，信道間隔100GHz)與拉曼放大采用反向傳輸方式。拉曼放大光纖為NZF光纖，零色散波長為1505.2nm，長度為40km。泵浦光為多縱模光源，中心波長1430nm(標(biāo)稱頻209.65THz)，縱模間隔為33GHz，如4所示答：四波混頻。根據(jù)相位匹配條件，可知為泵浦光多縱模與WDM信號之間的四波混頻評分：知道是四波混頻的給10分；解釋四波混頻是如何發(fā)生的給10分4、某人在做圖6所示的實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到如下重復(fù)現(xiàn)象：當(dāng)注入光纖中的光功率超過某一光光答：強(qiáng)激光在SOA內(nèi)產(chǎn)生自聚焦透鏡，引起SOA與光纖耦合效率的突然下降評分：知道光強(qiáng)度分布引起折射率的變化的，給10分；知道改變耦合效率的給10分5、圖7所示的實(shí)驗(yàn)：波長為1064nm的飛秒脈沖激光，經(jīng)過倍頻，成為波長為532nm的綠光；峰值功率極高（低于材料的損傷閾值功率）的532nm綠光打到各向同性材料；在各向光斑顏色。給出你合理的解釋評分：知道主要的非線性作用為自相位調(diào)制的，給10分；答彩色的、或多光譜的，給分二、計(jì)算、證明（40分在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光纖中順時(shí)針與逆時(shí)針傳播的兩束光之間將產(chǎn)生一個(gè)與角速度成正比的相位差功率s光速 ：轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。通常把光纖繞成s光速 ：轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。通常把光纖繞成N匝環(huán)圈，每個(gè)環(huán)圈的面積為A，則2NAs耦合器N起偏直流光面積耦合器1.0×10-4rad，陀螺才能滿足穩(wěn)定性要求。在耦合器2為上述分光比的條件下，在不降低光源的直流輸出功率、不減少光纖長的情況下，請問有無辦法降低非互易相位？試導(dǎo)出非互易干擾小于10-5rad的條件答：非互易的來源：相位調(diào)制Pa.設(shè)耦合器的分光比Pcw:Pccw=1:mP， 11忽略損耗，有cwL(Pcw2Pccw)，ccwL(Pccw2Pcw故 L P m2m32、考慮一準(zhǔn)直流光波在SOA中傳播證明：(a)不考慮常數(shù)相移量，自相位調(diào)制引起的非線性相移為()pout()pin(2p式中：為線寬增強(qiáng)pin(pout(SOA的輸入、輸出光psatm探測(b)pin(pout(條件下，并假設(shè)(a)outLpoutSOA的等效非線性折射率為an222(b)pin(pout(條件下，并假設(shè)(a)outLpoutSOA的等效非線性折射率為an222(c)在(b)5a2.51016cm2，200psL250umspgp，1 g(Na(NN0SOAh(pout()pin(1h 2L其中h(g(z,0dhg0Lhpout()pin(直流 0