Преобразование частоты в нелинейных волноводах
Как мы увидим в главе 12, полупроводники обладают нелинейной восприимчивостью второго порядка, большей, чем у большинства других материалов. Напомним, что в такой среде вторая гармоника нелинейной поляризации Р2а} генерируется двумя волнами с частотой со в соответствии с соотношением:
Эту формулу можно понять следующим образом: электромагнитное поле, поляризованное в направлении / взаимодействует со второй волной, поляризованной вдоль оси у, что приводит к нелинейной поляризации вдоль оси к. Таким образом, X является тензорной величиной. Более того, действительная часть поляризации представляет собой действительную часть (9.В.1).
Как мы увидим в этом Дополнении существует большой интерес в использовании волноводов для осуществления оптического преобразования частоты с использованием оптической нелинейности в полупроводниках. Первой причиной этого является то, что оптическое ограничение в волноводах приводит к значительным амплитудам электромагнитного поля даже при умеренных уровнях оптической мощности. Вторая причина заключается в возможности решения проблем, связанных с рассогласованием фаз, с использованием современной технологии микрообработки.
Используя как геометрию, так и систему обозначений главы 9 (смотрите рис. 9.3), исследуем два следующих случая.
