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2025-05-23 15:35 |
激光倍频的原理是通过利用非线性晶体的二次非线性效应，使频率为ω的激光通过晶体后变为频率为2ω的倍频光。这一过程被称为二次谐波生成（SHG），是首个在实验上被观测到的非线性光学效应。1961年，美国密歇根大学的Franken等人发现红宝石激光（694.3 nm）通过石英晶体后产生了一条波长为347.15 nm的新谱线，新产生的光的频率正好是原入射光的两倍，这就是光倍频现象。 es]\ xw
激光倍频的具体过程包括以下几个关键步骤： }`8g0DPuD9
非线性效应：当强激光通过非线性晶体时，会引起晶体材料原子极化，即正负电荷中心分离，这种分离是动态振动的，振动频率与激光的频率一致，振动幅度与激光场强度相关。由于激光电磁场强度与极化强度存在非线性关系，极化强度与激光的电场强度E的平方成比例。 gh=s#DQsFw
相位匹配：为了实现有效的倍频，需要满足相位匹配条件，即基频光和倍频光的折射率在晶体中相同。这意味着在晶体中存在一个方向，使得基频光和倍频光的折射率一致，从而保证能量能够从基频光有效地转换到倍频光。 ^m;dEe&@F
能量转换：在满足相位匹配条件下，基频光的能量通过非线性效应转换为倍频光。这个过程需要基频光超前倍频光0.75π，并且在晶体作用区域内，相位差空间保持不变。
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