3.1: El efecto Kerr óptico

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Franz X. Kaertner
Massachusetts Institute of Technology via MIT OpenCourseWare

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En un medio isotrópico y homogéneo, el índice de refracción no puede depender de la dirección del campo eléctrico. Por lo tanto, al orden más bajo, el índice de refracción de dicho medio solo puede depender cuadráticamente del campo, es decir, de la intensidad [22]

\[\begin{align*} n &= n(\omega, |A|^2) \\[4pt] &\approx n_0 (\omega) + n_{2, L} |A|^2. \end{align*} \nonumber \]

Aquí, suponemos, que la envolvente del pulso\(A\) está normalizada tal que\(|A|^2\) es la intensidad del pulso. Este es el efecto óptico Kerr y\(n_{2,L}\) se llama coeficiente de índice de refracción dependiente de la intensidad. Tenga en cuenta que el índice no lineal depende de la polarización del campo y sin entrar más en detalles, asumimos que tratamos un campo eléctrico linealmente polarizado. Para la mayoría de materiales transparentes el índice de refracción dependiente de la intensidad es positivo.

Material	Índice de refracción\(n\)	\(n_{2, L} [cm^2/W]\)
Zafiro (\(\ce{Al2O3}\))	\ (n\) ">1.76 @ 850 nm	\ (n_ {2, L} [cm^2/W]\) ">\(3 \times 10^{-16}\)
Cuarz Fundido	\ (n\) ">1.45 @ 1064 nm	\ (n_ {2, L} [cm^2/W]\) ">\(2.46 \times 10^{-16}\)
Vidrio (LG-760)	\ (n\) ">1.5 @ 1064 nm	\ (n_ {2, L} [cm^2/W]\) ">\(2.9 \times 10^{-16}\)
YAG (\(\ce{Y3AL5O12}\))	\ (n\) ">1.82 @ 1064 nm	\ (n_ {2, L} [cm^2/W]\) ">\(6.2 \times 10^{-16}\)
YLF (\(\ce{LiYF4}\)),\(n_e\)	\ (n\) ">1.47 @ 1047 nm	\ (n_ {2, L} [cm^2/W]\) ">\(1.72 \times 10^{-16}\)
Si	\ (n\) ">3.3 @ 1550 nm	\ (n_ {2, L} [cm^2/W]\) ">\(4 \times 10^{-14}\)