光通信の非線形性

質問

自己位相変調と縮退四光波混合は同じ物理現象だとどこかで見たことがありますが本当ですか？本当だとすると，自己位相変調によって周波数スペクトル形状が変化する理由がわかりません．

回答No.1

tnt

位相変調を受けると、位相が変わりますが（当然！）
その、位相が変化している最中には、
周波数も変わります。

たとえば、（極端な数値を使いますが）
１Hzの信号が位相が０度から１０度まで、１０秒掛けて遅れるとすると、
１秒あたり１度の遅れの変化を作ります。
ということは、この間、普段３６１度進む時間で３６０度すすむことになり、
本来１Hzの信号が、（360/361）Hz、つまり0.9972Hzになることを意味します。

この例では、遅れ１０度がそのまま続くとすると、
その間はやはり位相変化が無いため1Hzとなります。
あくまでも位相が変化している間だけ、周波数も変化するのですが、
これが、周波数スペクトラムの変化を招きます。

お礼

早速のご回答ありがとうございます．

補足

つまり，dw=-dφ/dtですね．

すこし説明不足だったので補足します．

自己位相変調による周波数スペクトラムの変化の説明としては，非線形分極からスタートして非線形屈折率が時間と共に変化することによって位相変化を受けるので瞬時周波数dwも変化するというのが一般的ですよね．

しかし，自己位相変調が縮退四光波混合と同一の物理現象だとすると，縮退四光波混合はエネルギーダイアグラムで考えるとw=w-w+wの過程なので，そうなるとどこにも周波数スペクトラムの変化を招くような物理要素が存在しないような気がします．

エネルギーダイアグラムで考えたときに周波数スペクトラムの変化を定性的に説明できるものなのでしょうか？