Сотрудники лаборатории нелинейной фотоники Новосибирского государственного универистета, созданной в рамках международного центра фотоники Астон-НГУ, и выпускники НГУ Сергей Турицын, Михаил Федорук и Анастасия Беднякова совместно с соавторами из канадской телекоммуникационной компании MPB Communications Inc. Сергеем Паперным и Волласом Клементсом опубликовали в престижном журнале Nature Photonics статью, посвященную исследованию нового нелинейного эффекта – обратного четырёхволнового смешения в волоконном световоде.
В волоконной оптике широко известно, что различные нелинейные эффекты, такие как четырёхволновое смешение и фазовая самомодуляция, приводят к уширению спектра мощной световой волны, распространяющейся в оптическом волноводе. В опубликованной работе продемонстрировано обратное явление, когда при определённых условиях спектр непрерывного сигнала существенно сужается после распространения в световоде с нормальной дисперсией.
В статье представлена простая теория обратного четырёхволнового смешения, которая качественно объясняет перераспределение энергии с краёв спектра в его центр с последующим сжатием. Важным для потенциальных применений обнаруженного эффекта в волоконных лазерах и линиях связи является наблюдение, что после нелинейного сжатия спектр сигнала устойчиво (стабильно) распространяется в световоде без изменения своей формы. В волоконных лазерах использование эффекта нелинейного спектрального сжатия может привести к повышению спектральной яркости сигнала.
Устойчивость спектра при распространении на большие расстояния может быть использована для создания новых методов подавления нелинейных эффектов, которые являются основными ограничивающими факторами для роста пропускной способности и скорости передачи данных в современных волоконных линиях связи.
Импакт-фактор журнала Nature Photonics – 32
