초록
Kerr 매질로 구성된 비선형 간섭계의 파라메트릭 증폭을 자기위상변조(self-phase modulation)를 이용하여 구하고, 사광자혼합(four-wave mixing)의로 구한 것과 등가임을 보여 파라메트릭 이득 발생에 적합함을 보였다. 또한 빛의 전파 거리에 대한 파워 이득의 변화율을 구하여 비선형 팔의 길이에 따라 이득이 포화됨을 보이고, 파라메트릭 증폭의 대역폭 특성을 비축퇴사광자혼합(nondegenerated four-wave mixing)을 통해 분석하였다. 수치해석을 통해 자기위상변조로 구한 파라메트릭 증폭의 여러 특성을 분석하여, 전광증폭기(all-optical amplifier)와 같은 전광소자의 분석 및 설계에 적용될 수 있음을 보였다.
We obtain a solution of optical parametric amplification using self-phase modulation within the Kerr media in a nonlinear interferometer with two arms. We show that it is equivalent to the solution driven by four-wave mixing and that the solution of parametric amplification is suitable to generate a parametric gain. We obtain a derivative of power gain with respect to the propagation distance and show that gain-saturation can occur as the beam propagates along the nonlinear arms. We also show a bandwidth characteristic of the parametric amplification driven by nondegenerate four-wave mixing. Numerical examples are given to illustrate that the solution of the parametric amplification can be applied to design and analysis of all-optical devices such as all-optical amplifiers.
