Modeling and experimental characterization of two-wave mixing in Yb-doped fiber amplifiers

折射率 光学 物理 四波混频 混合(物理) 激光器 缩放比例 计算物理学 放大器 非线性光学 光电子学 量子力学 数学 几何学 CMOS芯片
作者
Jakob M. Hauge,Jens Myrup Pedersen,Magalie Bondu,Jesper Lægsgaard
标识
DOI:10.1364/opticaopen.24595539
摘要

Two-wave mixing between forward- and backward-propagating signal light has recently been observed in frequency-modulated single-frequency fiber laser systems. The phenomenon is a potential limiting factor for power scaling of such frequency-tunable lasers. In this contribution, we derive a perturbative coupled-mode theory for two signals that counter-propagate in an Yb-doped fiber with a constant frequency detuning. We apply the theory to analyze experimental results dedicated to extracting the central material parameter that relates the Yb inversion to a (real) refractive-index change. The perturbative theory is derived to all orders, and argued to be convergent. The experimental results and their analysis support previous estimates of the ratio between changes in the gain coefficient and the refractive index.

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