ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН ПРИ НИЗКОЧАСТОТНОЙ НАКАЧКЕ В АПЕРИОДИЧЕСКИХ НЕЛИНЕЙНЫХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
Чиркин А.С., Шутов И.В.

Поступила в редакцию: 15 Апреля 2009

PACS: 42.25.-p, 42.15.Eq, 42.65.-k, 42.79.Nv

DJVU (162.3K)

PDF (443.5K)

Исследован процесс невырожденного оптического параметрического усиления в поле низкочастотной накачки, включающий традиционный процесс параметрического усиления при высокочастотной накачке и два процесса преобразования частоты вверх. Одновременно такие связанные взаимодействия можно осуществить в апериодическом нелинейном фотонном кристалле (АНФК), в кристалле с апериодической сменой знака коэффициента нелинейной связи волн. АНФК можно создать методом суперпозиции модуляции нелинейности тремя функциями, для каждой из которых выполняется условие фазового квазисинхронизма для одного из вовлеченных во взаимодействие процессов. Наряду с результатами, полученными на основе прямого численного решения исходных связанных уравнений с пространственно изменяющимися коэффициентами связи волн, приведены результаты их решения, содержащие эффективные постоянные коэффициенты связи волн. При этом разработан подход, позволяющий значительно упростить их расчет. Установлено, что для изученных в работе характеристик процессов оба метода дают хорошо совпадающие результаты. На примере АНФК LiNbO₃ рассчитаны перестроечные характеристики процесса, его динамика, частотные полосы параметрического усиления и влияние случайного отклонения от условий квазисинхронизма на эффективность взаимодействия волн.