光纤的非线性效应内容丰富，应用广泛，是光纤光子学的重要研究内容之一。任何介质对强电场的响应都是非线性的，由于光纤细而低损耗，故在整个传输长度内保持纤细（几微米直径）的光斑，这就使得本来是属于强光非线性的sio2具有了弱光非线性，从而使它成为一种十分重要的宽带非线性介质。熔石英是玻璃体，因此主要的非线性是与极化率 有关的各种三阶非线性效应，诸如自相位调制（spm）、光孤子、交叉相位调制（xpm）、受激喇曼散射（srs）、受激布里渊散射（sbs）、四波混频（fwm）和光参量过程（opg）等。 ]RZ|u*l= x
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一般讲，与有关的效应在sio2这种对称结构的分子中不会存在，但实际上有如二次谐波的产生及和频等三波互作用过程恰恰在石英光纤中发生了，初步认为主要是四极子和磁偶极子效应的存在，也与光纤中的掺杂物有关，并且由于前述的材料色散、模色散，和非线性引起的相位失配，在一定条件下的组合使得相位匹配成为可能，这也是fwm等光参量过程所必须具备的动量匹配条件。于是，像 的串级现象表现出的三阶非线性效应也是能够发生或在某些已有的实验现象中已经发生。特别是由于光纤中 ，普克尔效应应当存在。这些无疑是光纤光子学发展的又一个驱动因素。 a]$1D !Anc
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事实上，近来已有人采取高温极化，高压或静磁极化，以及周期极化准相位匹配等手段增强光纤的二阶非线性效应，从而提高倍频和普克尔效应的效率。这些非线性效应大大丰富了光纤光子学的内容，并在信息科学技术等诸多领域获得重要应用。
