《表1 b=14.5μm和b=9.0μm两种情形下不同模群组合之间的非线性系数》

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《椭圆纤芯少模光纤参量放大器设计》

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在少模光纤中导波光四波混频演化过程不仅依赖于相位匹配条件，还与各自的非线性系数大小有关。下面将进一步研究满足准相位匹配条件（即b≈14.5μm）时的简并四波混频情形。根据上面的分析，从MG2中选择LP21a模式作为抽运光，从MG1和MG3中分别选取LP21b和LP11a作为闲频光和信号光。由上文可知γmnkl=n2k0fmnkl，其中n2=2.6×10-20 m2/W，故计算非线性系数的关键是根据模场分布Fm，n，k，l（x，y）计算出交叠积分fmnkl。表1给出了b=14.5μm时抽运光LP21a、信号光LP11a、闲频光LP21b之间非线性系数的计算结果，此时Δβ2213=Δβ2231≈0。需指出的是，在发生上述“2231”四波混频过程中，因为其他模间四波混频过程（如“2233”等）的相位失配大于0.0001rad/m量级，所以其他模间的四波混频对上述增益计算结果的影响可以忽略[18]，尽管其非线性系数可能高于“2231”过程。为了便于后面比较分析，表1还列出b=9μm时LP01抽运光、LP11a信号光、LP02闲频光之间的非线性系数，此时Δβ1123=Δβ1132=0.00723rad/m。