通常在光场较弱的情况下,可以认为光纤的各种特征参量随光场强弱作线性变化,这时光纤对光场来讲是一种线性媒质。但是在很强的光场作用下,光纤对光场就会呈现出另外一种情况,即光纤的各种特征参量会随光场呈非线性变化。光纤的非线性效应是指在强光场的作用下,光波信号和光纤介质相互作用的一种物理效应。它主要包括两类:一类是由于散射作用而产生的非线性效应,如受激拉曼散射及布里渊散射;另一类是由于光纤的折射指数随光强度变化而引起的非线性效应,如自相位调制、交叉相位调制以及四波混频等。1. 散射产生的非线性效应由于光纤材料的缺陷,有可能使得光通过介质时发生散射。瑞利散射属于线性散射,即散射光的频率保持不变。但当输入光功率很强时,任何介质对光的响应都是非线性的,在此过程中,光场把部分能量转移给非线性介质,即在这种非线性散射过程中,光波和介质相互作用时要交换能量,使得光子能量减少。1) 受激拉曼散射(SRS)当强光信号输入光纤后,就会引发介质中分子振动,这些分子振动对入射光调制后就会产生新的光频,从而对入射光产生散射作用,这种现象称为受激拉曼散射。拉曼散射产生的散射光(斯托克斯波)强度与泵浦