激光倍频
利用非线性晶体在强激光作用下的二次
非线性效应,使频率为ω的激光通过晶体后变为频率为2ω的倍频光,称为倍频技术,或二次谐波振荡。如将1.06微米的激光通过倍频晶体,变成0.532微米的绿光。倍频技术扩大了激光的波段,可获得更短波长的激光。
倍频激光器
用非线性材料产生倍频激光的器件称为倍频激光器。一般把入射地激光称为基频光,由倍频激光器出来的激光称为倍频光或二次谐波。 根据非线性材料特性,我们一般采用角度相位匹配来得到二次谐波。角度相位匹配是利用晶体的
双折射来补偿正常色散而达到相位匹配的一种方法。使入射晶体的基频光和产生的倍频光具有不同的偏振态,而所用晶体应预先根据晶体光学的理论和有关的折射率数据,计算出切割晶体的方向,磨制成所需形状,使基频光和倍频光能满足相位匹配条件。
两类匹配方式
按照入射基波的偏振态又可将角度匹配方式分为两类:一种是基波取单一的线偏振光(如o光)形式入射,而倍频波为另一状态的线偏振光(如
e光),这种情况通常称之为第I类相位匹配。这一倍频过程用一式子表示为“o + o→e”,因为两个基波的偏振方向是平行的,所以又称平行式位相匹配。另一种情况是基波同时取两种不同的线偏振光(o光e光)形式入射,即两者的偏振方向是相垂直的,而产生的倍频波为单一状态的线偏振光(如e光),这种情况通常称为第Ⅱ类位相匹配,记作“e + o→e”。因为第Ⅱ类匹配方式,在非线性极化过程中,不是单纯由基波的o光(或e光)的分量乘积在起作用,而是o光和e光分量同时在起作用。
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