非線性光學中,四波混頻是介質中四個光波相互作用所引起的非線性光學效應,它起因於介質的三階非線性極化。     四波混頻相互作用的方式一般可分為以下三類:
一,三個泵浦場的作用情況;二,輸出光與一個光具有相同模式的情況;三,後向參量放大和振蕩
由於四波混頻在所有介質中都能很容易的觀察到,而且變換形式很多,所以它已經得到了很多有意義的應用。例如,利用四波混頻可以把可調諧相干光源的頻率範圍擴展到紅外和紫外;在簡併的情況下,四波混頻可用於自適應光學的波前再現;在材料應用中共振四波混頻技術又非常有效的光譜和分析工具等待
通信中,四波混頻(Four-Wave Mixing,FWM) 亦稱四聲子混合,是光纖介質三階極化實部作用產生的一種光波間耦合效應,是因不同波長的兩三個光波相互作用而導致在其它波長上產生所謂混頻產物,或邊帶的新光波,這種互作用可能發生於多通道系統的信號之間,可以產生三倍頻、和頻、差頻等多種參量效應。
發生四波混頻的原因是入射光中的某一個波長上的光會使光纖的折射率發生改變,則在不同的頻率上產生了光波相位的變化,從而產生了新的波長的光波。
在DWDM系統中,當通道間距與光纖色散足夠小且滿足相位匹配時,四波混頻將成為非線性串擾的主要因素。當通道間隔達到10GHZ 以下時,FWM 對系統的影響將最嚴重。
四波混頻對DWDM系統的影響主要表現在:(1)產生新的波長,使原有信號的光能量受到損失,影響系統的信噪比等性能;(2)如果產生的新波長與原有某波長相同或交疊,從而產生嚴重的串擾。四波混頻的產生要求要求各信號光的相位匹配,當各信號光在光纖的零色散附近傳輸時,材料色散對相位失配的影響很小,因而較容易滿足相位匹配條件,容易產生四波混頻效應。
目前的DWDM系統的通道間隔一般在100GHZ ,零色散導致四波混頻成為主要原因,所以,採用G.653 光纖傳輸DWDM系統時,容易產生四波混頻效應,而採用G.652 或G.655 光纖時,不易產生四波混頻效應。但G.652 光纖在1550nm 窗口存口存在一定的色散,傳輸10G信號時,應加色散補償,G.655 光纖在1550nm 窗口的色散很小,適合10G DWDM 系統的傳輸。
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