(47-5) 03 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Шестиволновое взаимодействие с удвоенным обращением волнового фронта в многомодовых волноводах с керровской, тепловой нелинейностями
В.В. Ивахник 1, Д.Р. Капизов 1, В.И. Никонов 1

1 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва,
443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, д. 34

 PDF, 982 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1313

Страницы: 702-709.

Аннотация:
Исследована пространственная селективность шестиволновых преобразователей излучения, осуществляющих удвоенное обращение волнового фронта сигнальной волны в длинных многомодовых волноводах как с керровской, так и тепловой нелинейностями. В качестве волноводов использовались волноводы с бесконечно проводящими поверхностями, с параболическим изменением показателя преломления. Показано, что пространственная структура первой волны накачки не влияет на качество удвоенного обращения волнового фронта в волноводе с керровской нелинейностью, слабо влияет на качество удвоенного обращения волнового фронта в волноводе с тепловой нелинейностью. Уменьшение на задней грани волновода радиуса второй гауссовой волны накачки приводит к улучшению качества удвоенного обращения волнового фронта как при шестиволновом взаимодействии на керровской, так и на тепловой нелинейностях. В параболическом волноводе при возбуждении волнами накачки нулевой моды волновода и неизменной частоте первой волны накачки увеличение частоты второй волны накачки улучшает качество удвоенного обращения волнового фронта.

Ключевые слова:
шестиволновой преобразователь излучения, удвоенное обращение волнового фронта, керровская нелинейность, тепловая нелинейность.

Цитирование:
Ивахник, В.В. Шестиволновое взаимодействие с удвоенным обращением волнового фронта в многомодовых волноводах с керровской, тепловой нелинейностями / В.В. Ивахник, Д.Р. Капизов, В.И. Никонов // Компьютерная оптика. – 2023. – Т. 47, № 5. – С. 702-709. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1313.

Citation:
Ivakhnik VV, Kapizov DR, Nikonov VI. Six-wave interaction with double wavefront reversal in multimode waveguides with Kerr and thermal nonlinearities. Computer Optics 2023; 47(5): 702-709. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1313.

References:
  1. Сharra F, Nunzi JM. Nondegenerate multiwave mixing in polydiacetylene: phase conju-gation with frequency. J Opt Soc Am B 1991; 8(3): 570-577.
  2. Ivakhnik VV, Nikonov VI. Double phase conjugation with frequency conversion under nondegenerate six-wave mixing. Optics Spectrosc 1993; 75(2): 227-230.
  3. Karpuk SM, Rubanov AS, Tolstik AL. Double phase conjugation in quadratic recording of dynamic holograms in resonance media. Optics Spectrosc 1996; 80(2): 276-280.
  4. Romanov OG, Gorbach DV, Tolstik AL. Frequency transformation of optical vortices upon nondegenerate multiwave interaction in dye solutions. Optics Spectrosc 2010; 108(5): 768-773. DOI: 10.1134/S0030400X10050152.
  5. Zhou H, Liao M, Huang SW, Zhou L, Qiu K, Wong CW. Six-wave mixing induced by free-carrier plasma in silicon nanowire waveguides. Laser Photon Rev 2016; 10: 1054-1061. DOI: 10.1002/lpor.201600124.
  6. Nazemosadat E, Pourbeyram H, Mafi A. Phase matching for spontaneous frequency conversion via four-wave mixing in graded–index multimode optical fibers. J Opt Soc Am B 2016; 33(2): 144-150. DOI: 10.1364/JOSAB.33.000144.
  7. Turitsyn SK, Bednyakova AE, Fedoruk MP, Paperny SB, Clements WRL. Inverse four-wave mixing and selfparametric amplification in optical fibre. Nat Photon 2015; 9(9): 608-614. DOI: 10.1038/NPHOTON.2015.150.
  8. Weng Y, He X, Wang J, Pan Z. All-optical ultrafast wavelength and mode converter based on intermodal four-wave mixing in few-mode fibers. Opt Commun 2015; 348: 7-12. DOI: 10.1016/j.optcom.2015.03.018.
  9. Anjum OF, Guasoni M, Horak P, Jung Y, Petropoulos P, Richardson DJ, Parmigiani F. Polarization-insensitive fourwave-mixing-based wavelength conversion in few-mode optical fibers. J Lightw Technol 2018; 36(17): 3678-3683. DOI: 10.1109/JLT.2018.2834148.
  10. Zhang H, Bigot-Astruc M, Bigot L, Sillard P, Fatome J. Multiple modal and wavelength conversion process of a 10-Gbit/s signal in a 6-LP-mode fiber. Opt Express 2019; 27(11): 15413-15425. DOI: 10.1364/OE.27.015413.
  11. Zel’dovich BYa, Pilipetskiy NF, Shkunov VV. Wavefront reversal [In Russian]. Moscow: “Nauka” Publisher; 1985.
  12. Ivakhnik VV, Nikonov VI, Savelyev MV. Double wavefront reversal at six-wave interaction on the thermal nonlinearity [In Russian]. Physics of Wave Processes and Radiotechnical Systems 2015; 18(1): 13-17.
  13. Ivakhnik VV, Nikonov VI. Six-wave interaction with double wavefront reversal on thermal nonlinearity in a medium with a nonlinear absorption coefficient [In Russian]. Computer Optics 2017; 41(3): 315-321. DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-3-315-321.
  14. Vinogradova MB, Rudenko OV, Sukhorukov AP. Wave theory [In Russian]. Moscow: “Fizmatlit” Publisher; 1979.
  15. Voronin ES, Strizhevskiĭ VL. Parametric up-conversion of infrared radiation and its applications. Soviet Physics Uspekhi 1979; 22(1): 26-45. DOI: 10.1070/PU1979v022n01ABEH005414.
  16. Voronin ES, Petnikova VM, Shuvalov VV. Use of degenerate parametric processes for wavefront correction (review). Sov J Quantum Electron 1981; 11(5): 551-561. DOI: 10.1070/QE1981v011n05ABEH006899.
  17. Marcuse D. Light transmission optics. New York: Van Nostrand Reinhold Co; 1982. ISBN: 978-0-442-26309-6.
  18. Ivakhnik VV, Kapizov DR, Nikonov VI. Quality of wavefront reversal for four-wave interaction in a multimode waveguide with thermal nonlinearity [In Russian]. Computer Optics 2022; 46(1): 48-55. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1011.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20