定义
光纤中光的偏振方向变化可以取决于光强度的现象。
当强光脉冲在非保偏光纤中传播时，偏振状态可能会发生非线性（即强度依赖性）变化。 这通常不完全是线性偏振方向的旋转，而是向某种椭圆偏振状态的变化。 这些效应的物理原因与自相位调制和交叉相位调制以及光纤的一些（不受控制的）双折射有关。 如果脉冲随后通过偏振器，则功率吞吐量实际上也取决于光功率。
自相位调制和交叉相位调制可以改变偏振状态，本质上是因为它们引入了偏振相关的光相位变化。 极化演变的细节可能相当复杂；它们取决于输入偏振状态，也可能取决于光纤的随机双折射（通常未知，取决于温度）。 因此，通过建模来准确研究这一点并不容易。
用于被动模式锁定
虽然非线性偏振旋转可能会令人不安，例如在带有光纤放大器的系统中，但它也经常用于光纤激光器（→锁模光纤激光器）的被动模式锁定。 在这里，典型的配置包含一些光纤偏振控制器或一组波片，可以对其进行调整，以便在偏振器上发生最大透射（最小损耗）以获得尽可能高的光学强度。 然后，该配置用作人工可饱和吸收器。 由于克尔效应非常快，因此人工吸收器非常快，并且其强度可通过偏振控制器调节。 这使得非线性偏振旋转的模式锁定成为一种强大的技术。 然而，有一些严重的缺点，特别是用于工业激光器：
- 最佳偏振设置会随温度漂移，因此可能需要重新调整。
- 很难通过实验量化和再现实现的调制深度和饱和功率。
通过使用高双折射（保持偏振）光纤和法拉第旋转器，可以实现具有非线性偏振旋转的环境更稳定的锁模技术[2]。 然而，这种技术不太容易以全光纤设置的形式实现。
非线性极化旋转的模式锁定技术有时也称为偏振加性脉冲模式锁定。加法脉冲模式锁定最初是为体激光器发明的。 在这里，在激光设置中以不同方式传播的光束之间会发生干涉，其中它们经历了不同数量的Kerr非线性。 另一方面，非线性偏振旋转可以解释为经过相同路径的不同偏振分量的干涉。 不同之处在于，在非线性极化旋转的情况下，也会发生交叉相位调制。
参考文献
[1] M. Hofer et al., “Characterization of ultrashort pulse formation in passively mode-locked fiber lasers”, IEEE J. Quantum Electron. 28 (3), 720 (1992), doi:10.1109/3.124997
[2] M. E. Fermann, “Passive mode locking by using nonlinear polarization evolution in a polarization-maintaining erbium-doped fiber”, Opt. Lett. 18 (11), 894 (1993), doi:10.1364/OL.18.000894
[3] V. J. Matsas et al., “Self-starting passively mode-locked fibre ring soliton laser exploiting nonlinear polarisation rotation”, Electron. Lett. 28, 1391 (1992), doi:10.1049/el:19920885
[4] K. Tamura et al., “Self-starting additive pulse mode-locked erbium fibre ring laser”, Electron. Lett. 28, 2226 (1992), doi:10.1049/el:19921430
[5] F. Doutre et al., “Large temporal narrowing of subnanosecond pulses in a low-birefringence optical fiber”, Opt. Lett. 33 (16), 1789 (2008), doi:10.1364/OL.33.001789
