процесса в объемных средах - это произведение
где
-оптическая интенсивность и
- эффективная длина взаимодействия [72]. Если излучение фокусируется в пятно радиуса
то
где Р - оптическая мощность. Ясно, что
можно увеличить, сильнее фокусируя излучение, уменьшив тем самым
Однако это ведет к уменьшению
, так как длина области фокусировки уменьшается при увеличении фокусировки. Для гауссовского пучка Ьэфф
и произведение
не зависит от размера пятна
. В одномодовых световодах размер пятна
определяется радиусом сердцевины а. Кроме того, диэлектрическим волноводам свойственно то, что постоянный размер пятна сохраняется вдоль всей длины световода
. В этом случае длина взаимодействия Ьэфф ограничивается потерями световода а. Используя уравнение
где
и Я-введенная в волокно мощность, для произведения
получаем
Сравнение уравнений (1.3.10) и (1.3.11) показывает, что эффективность нелинейного процесса в волоконных световодах
может быть увеличена во много раз [72]:
где предполагается, что
. В видимой области спектра, обычно при
мкм и
этот коэффициент составляет
Увеличение эффективности может быть и в
раз на длине волны вблизи 1,55 мкм, где световод имеет минимальные потери
Именно это огромное увеличение эффективности нелинейных процессов делает оптические волноводы пригодной нелинейной средой для наблюдения большого разнообразия нелинейных эффектов при относительно низких мощностях.