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光纖中的非線性效應(yīng), 諸如受激拉曼散射(SRS)、 受激布里淵散射(SBS)以及光學(xué)克爾效應(yīng), 在通信 和光信號(hào)處理領(lǐng)域有諸多應(yīng)用。在克爾效應(yīng)中，導(dǎo)光介質(zhì)材料的折射率隨光功率變化，這將導(dǎo)致一系列次級(jí)效應(yīng)，例如自相位調(diào)制(SPM)、交叉相位調(diào)制 (XPM)、四波混頻(FWM)、以及非穩(wěn)態(tài)調(diào)制。利用克爾效應(yīng)的應(yīng)用包括光參量放大、頻率轉(zhuǎn)換、相位耦合、脈沖壓縮與產(chǎn)生、光孤子傳輸?shù)取? 高非線性光纖的設(shè)計(jì)需要考慮以下幾個(gè)方面：Shou先，光纖要有高的非線性以獲得有效的非線性相互作用；其次光纖須有較低的損耗以增加有效作用長(zhǎng)度 Leff。再者，對(duì)于各種應(yīng)用，光纖要有相匹配的色散特性。最后，非線性光纖須有低的偏振模式色散(PMD)。對(duì)于石英基的高非線性光纖，折射率剖面的設(shè)計(jì)對(duì)于滿足以上要求起重要作用。在高非線性光纖的設(shè)計(jì)中，小的芯區(qū)有效面積 Aeff，低的色散斜率以及遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)的截止波長(zhǎng)必須同時(shí)實(shí)現(xiàn)。 高非線性光纖不但擁有較高的非線性，且同時(shí)擁有很低的色散斜率。采用靈活的 W 型剖面設(shè)計(jì)，在階躍折射率芯周圍引入低折射率內(nèi)包層。