光纤中的波动湍流、热化与多模态锁定

我们present了关于非线性多模态光纤中复杂光传播现象的最新理论与实验进展的综合概述。基于波动湍流理论，我们推导描述光纹热化向雷AY-比亚平衡分布的非平衡过程的动力学方程。我们的理论解释了在梯度指数（GRIN）光纤中实现束自洁（BSC）的作用，即散粒束在光纤输出端转化为钟形束。我们理论上探讨了沿光纤随机折射指数波动的作用，表明这些瑕疵在实际实验环境中可以助于观察BSC。本文还推导了考虑时间依赖瑕疵（随机模式耦合）的波动湍流动力学方程。动力学理论表明，弱瑕疵加速雷AY-比亚热化与凝结的速率。另一方面，尽管强瑕疵预期会抑制波动凝结，但动力学方程揭示，即使在存在强瑕疵的情况下，仍可发生雷AY-比亚热化与凝结的非平衡过程。这些动力学方程通过数值仿真非线性 Schrodinger 方程得到验证。我们概述了一系列最新实验，这些实验允许确认用于描述束传播和热化的统计力学方法。例如，我们强调了熵增的演示，并指出在多模态光纤激光器中存在峰值功率扩展的固有限制。我们得出结论，BSC的实验观察伴随模式相位锁定效应。从一个方面，这解释了所观察到的束空间相干性保持，但也指向在未来的研究中需要扩展当前描述的必要性。