非線形光学効果は非線形係数 (Nonlinear Coefficient) γ により特徴付けられる。この非線形係数 γ は媒質の非線形屈折率係数 n2 と光ファイバー内部の光の閉じ込めを考慮したパラメータであるため、非線形性を評価するのに有用である。非線形係数 γ は次式で与えられる。
ここで、Aeff は有効コア断面積と呼ばれ、光ファイバー内部の光の光学的閉じ込めの測度を与えるパラメータである。光ファイバーの断面方向のモード分布をF(x,y)とすると、Aeff は次式で与えられる。
しかし、SMF では光ファイバー中のモード分布をガウス型関数と近似できるため、有効コア断面積 Aeff は次式のように簡単に求めることができる。
非線形係数 γ を測定する方法には、光ファイバー中の自己位相変調を用いる方法、相互位相変調を用いる方法、四光波混合を用いる方法、光ソリトンを用いる方法などがある。
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