在非线性晶体中获得高的转化效率
更新日期:2021-03-26     浏览次数:143
核心提示:非线性光学过程包括两种:参量过程与非参量过程。能量交换仅发生在参与 相互作用的不同光波之间,并且介质作为交换的媒介既不吸收也不释放能量,与

      非线性光学过程包括两种:参量过程与非参量过程。能量交换仅发生在参与 相互作用的不同光波之间,并且介质作为交换的媒介既不吸收也不释放能量,与 介质的固有本征频率无关的非线性光学过程称为非参量过程,如二次谐波 (SHG)、和频(SFG)、差频(DFG)、光学参量振荡(OPO)和光学参量放大 (OPA)等;介质参与能量交换,并且介质的本征固有频率(晶格振动频率)发 5 挥作用的非线性光学过程称为参量过程,如受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊 散射(SBS)等。
      如果要在非线性晶体中获得高的转化效率,必须符合位相匹配条件。在非线 性光学效应中,应用最广泛的是二次谐波,下面我们以二次谐波即倍频效应为例 进行分析。当光场很强的入射光波通过非线性晶体内部时,经过的任何地方均会 产生非线性极化波,每个位置的非线性极化波都会发射出同频的二次谐波。晶体 中的二次谐波在传播过程中会发生相互干涉,当二次谐波的位相相同时,就干涉 相长;当位相相异时,就干涉相消,便观察不到倍频效应了。因此,只有当入射 光波传播速度等于二次谐波传播速度时,在晶体中每个位置处产生的二次谐波才 能位相一致,相互加强,这种情况就称为位相匹配(Phase Matching, PM) [17,1 8]。