【正文】 激光倍頻類型 1 0 6 4 n m K D P“ e ”Z1 0 6 4 n m 5 3 2 n m /4?T y p e I I1 0 6 4 n m K D P“ e ”Z1 0 6 4 n m 5 3 2 n m T y p e I“ o ”K D P“ e ”Z1 0 6 4 n m 5 3 2 n m T y p e I I“ e ”3 5 5 n m B B OZ1 0 6 4 n m K D P“ e ”Z1 0 6 4 n m 5 3 2 n m /4?T y p e I I1 0 6 4 n m 5 3 2 n m 2 6 6 n m T y p e I激光倍頻類型 / 2?6 0 6 n m B B O 3B B O 2“ O ”“ o ”“ e ”“ o ”“ o ”ZZ6 0 6 n m 6 0 6 n m 2 0 2 n m 3 0 3 n m 3 0 3 n m 6 0 6 n m 3 0 3 n m ?d激 光 ? ?2 ?2濾 色 片非 線 性 晶 體入射激光和非線性晶體光軸之間的夾角 當夾角滿足相位匹配時 ， 輸出倍頻光 入射激光 基頻 倍頻 Nonlinear optics is a colorful discipline! Laser emission SHG Sum frequency Pump laser 三階非線性光學效應(yīng)概述 第一，是三階微擾，一般要比二階效應(yīng)更弱，在實際中普遍采用共振效應(yīng)來提高三階效應(yīng)。也就是只有當基頻光和倍頻光的折射率相等時，才能產(chǎn)生好的倍頻效果，上式是提高倍頻效率的必要條件，稱作相位匹配條件。 ? 64年預言并觀察到光子回波； ? 67年發(fā)現(xiàn)了光學自感應(yīng)透明； ? 69年預言并觀測到光學章動； ? 72年觀察到光學自由感應(yīng)衰減。 光學相位共軛 光學相位技術(shù)是非線性光學較廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。這些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，大大促進了高分辨率光譜的研究和發(fā)展 1963年 ，飽和吸收效應(yīng)。例如把磷酸二氫鉀晶體放置在兩塊平行的導電玻璃之間，導電玻璃板構(gòu)成能產(chǎn)生電場的電容器，晶體的光軸與電容器極板的法線一致， 入射光沿晶體光軸入射。 基于自發(fā)輻射的普通光源的光學稱之為 “ 傳統(tǒng)光學 ” ； 基于受激輻射的激光光源的光學稱之為 “ 現(xiàn)代光學 ” 。 如倍頻過程 ， 參量過程 ， 四波混頻等 。大多數(shù)壓電晶體都能產(chǎn)生泡克耳斯效應(yīng)。 飽和吸收效應(yīng) 1965年： Giordmaine和 Miller光學參量放大和振蕩 i p s? ? ???sp?s?p?LiNbO 3LiNbO 3Laser0?0?02 ?倍頻filterreflectors withfilm coatedParameter Oscillatorfilteroptical axis02p?? ?,p s i? ? ?,si??? 在受激拉曼散射的啟示下，與聲波激發(fā)相關(guān)的受激布里淵散射，與熵波激發(fā)有關(guān)的受激瑞利散射，與分子取向激發(fā)有關(guān)的瑞利翼散射等也被觀察到。光束在非線性介質(zhì)中傳播時，光束自作用使其波前發(fā)生畸變而引起的。 用這些新產(chǎn)生的波長去激勵可調(diào)諧染料激光器，光參量震蕩器等，就可以獲得新的可調(diào)諧波段。圖 2中看到，基頻光中 o光的折射率可以和倍頻光中 e光的折射率相等，所以當光波沿著與光軸成 θm角方向傳播時，即可實現(xiàn)相位匹配， m? 叫做相位匹配角， 非尋常 e 光的折射率 ? ?en ? 隨入射角度 ? 的變化關(guān)系為： 222 2 21 s i n c o s()e e on n n??? ?? 其中 en 是 e 光折射率主值。 ( 3 ) 2 20 0 1 1 1( 3 ) 2 ( 3 ) 30 1 1 1 11( ... 3 ( ) c o s { }431c o s { 2 2 } c o s { 3 3 } ...)24P A A A t k zA A t k z A t k z? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?0 1 1c o s { z }E A A t k?? ? ?三階過程 簡并四波混頻（ DFWM） 應(yīng)用： 將可調(diào)諧相干光源的頻率擴展到紅外和紫外。所以加工倍頻晶體時，須按一定方向切割晶體，以使晶體法線方向和光軸方向成 θm，見圖 3。故二級效應(yīng)可用于實現(xiàn)倍頻、和頻、差頻及參量振蕩等過程。一般，非線性法 珀干涉儀的透過率是光強的高階非線性函數(shù)，并與干涉儀的初始偏置有關(guān)。而且還發(fā)現(xiàn)：只要有足夠的光強，三階非線性效應(yīng)存在于所有的介質(zhì)中。 2 2 10 1 3 4 5 cm? ?0?紅寶石 甲苯 1962年，受激拉曼散射現(xiàn)象 Woodbury和 Ng兩人用甲苯研究調(diào) Q紅寶石激光器時，發(fā)現(xiàn)出射光束除了紅寶石激光線外，還有一條 766nm