By Rainer Engelbrecht
Faseroptische Komponenten und Systeme sind heute unverzichtbar im Bereich der Datenübertragung, der Sensorik und Messtechnik, der Materialbearbeitung und in der Medizintechnik. Bei hohen Lichtleistungen in Glasfasern mit kleinen Querschnitten treten dabei nichtlineare optische Effekte auf, die in einigen Anwendungen gezielt genutzt werden können, aber in anderen Fällen störend sind.
Aufbauend auf den Grundlagen der linearen Ausbreitung von Lichtwellen in Glasfasern werden in diesem Buch die nichtlinearen faseroptischen Effekte grundlegend und systematisch behandelt. Schwerpunkte sind dabei die Auswirkungen und Anwendungen der stimulierten Raman- und Brillouin-Streuung. Spezielle Aspekte der nichtlinearen Faseroptik werden am Beispiel der Raman-Faserlaser vertieft.
Das Buch zeichnet sich durch fundierte theoretische Grundlagen, Angabe repräsentativer Zahlenwerte und anschauliche Beispiele aus. In kurzen Exkursen werden Zusammenhänge aufgezeigt und weiterführende Informationen gegeben. Zahlreiche Literaturangaben ermöglichen eine selbstständige weitere Vertiefung in einzelne Themen.
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41) auch im Frequenzbereich mit den Vektorzeigern E(ω) der elektrischen Feldstärke, der Polarisierung P(ω) und den entsprechenden Suszeptibilitäten χ (ω) zu interpretieren. Es stellt sich jedoch die Frage, bei welchen Frequenzen die einzelnen Felder, Suszeptibilitäten und die Polarisierung anzusetzen sind. Um dies zu diskutieren, setzt man zunächst wieder im Zeitbereich eine Überlagerung der einzelnen harmonischen Felder an: E(t) = ∼ Re E(ωn ) e jωn t n = 1 2 E(ωn ) e jωn t + E∗ (ωn ) e−jωn t .
Ionen-/Molekül-Pol. Elektronen-Pol. ω ε" r Mikrowellen Infrarot Ultraviolett ω Abb. 2 Qualitativer Frequenzgang von Real- und Imaginärteil der relativen Dielektrizitätszahl sowie dominierende Polarisierungsmechanismen in einem dielektrischen Medium wird aufgrund der Reibung einerseits zu einem Energietransport von der Erregung zu den Verlusten im Oszillatorsystem führen, und andererseits wird die Auslenkung des Oszillators der Erregung mit verzögerter Phase folgen. Übertragen auf harmonische Felder in einem Dielektrikum bedeutet dies, dass die Suszeptibilität im Frequenzbereich χ (ω) komplexwertig ist, und dass der Imaginärteil von χ (ω) ein Maß für die dielektrischen Verluste aufgrund von Absorption im Medium ist.