非線形屈折とは 3 次の感受率 χ3 が存在することから生じる屈折率の強度依存性のことであり、光カー効果とも呼ばれる。光カー効果による屈折率の時間変化 n(t) は下式のように光強度 |E|2に比例して変化する。

2.5.2

ここで、n0 は媒質の線形 (小信号) 屈折率、n2 は非線形屈折率係数と呼ばれる定数で、石英系光ファイバーでは n2 = 3.18 × 10−20m2/W という値を持つ。