前回は二次の非線形効果について簡単に説明しました。二次高調波発生(SHG)、和周波発生(SFG)と差周波発生(DFG)で新しい周波数の光を発生できると言いました。今日は三次の非線形効果について少し紹介します。三次の非線形効果の一つの現象は、光強度に依存する屈折率です。その理由を今から説明します。 三次の非線形感受率をχ^(3)と書きます。そして、三次の非線形分極は P_NL^(3)=χ^(3) E^3 になります。入射光の電場をE=A exp(-iωt)+c.c.と書いて非線形分極の式に代入すると、分極がどんな周波数成分を持つかがわかります。以下のようにちゃんと書いてみます。線形な場合では、屈折率n=sqrt(1+χ)は一般に知られている関係式（証明略）です。光の強度に関係ないのはずですが、三次の非線形分極の寄与が顕著になると、屈折率は光の強度に依存するとうになります。この現象を「Kerr効果」、あるいは、「自己位相変調」と言います。 この効果をうまく使って、超高速な光スイッチや光パルス圧縮を実現できます。
