Генерация второй оптической гармоники. Иванов Н.А. - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

5
Важным следствием этого выражения является то, что при n
1
= n
2
интенсивность на
выходной поверхности кристалла растет прямо пропорционально l
2
:
Таким образом, увеличивая длину кристалла l, можно достичь значительного
коэффициента преобразования основной волны в волну второй гармоники. Однако при
наличии дисперсии n
1
≠n
2
ход зависимости интенсивности второй гармоники от длины
кристалла имеет вид биений (рис.2), а максимально возможная интенсивность такая, какая
может быть получена в кристалле с характерной длиной
называемой когерентной длиной. Эта длина в оптически прозрачных кристаллах доходит
приблизительно до 20 длин волн. Таким образом, когерентная длина оказывается
значительно меньше длины кристаллов (обычно несколько сантиметров), которые могли бы
быть использованы для получения интенсивного излучения второй гармоники.
Выход из этого положения может быть найден при использовании на основной
частоте и на второй гармонике волн различной поляризации в двулучепреломляющих
кристаллах.
2. Синхронизм. В некоторых кристаллах можно выбрать такое направление
распространения, для которого показатель преломления, например, для обыкновенного луча
основной частоты, равен показателю преломления необыкновенного луча второй гармоники.
На рис.3 схематически показано сечение поверхностей показателей преломления для
отрицательного одноосного кристалла (оптическая ось обозначена через z
’
). Для него на
данной фиксированной частоте n
e
<n
o
(см. [5-6]. Именно таким кристаллом является кристалл
KDP (дигидрофосфат калия), применяемый в настоящей лабораторной работе.
Текущие значения необыкновенных показателей преломления (при произвольном
угле θ между волновым вектором и оптической осью кристалла) мы будем обозначать
индексом «е» вверху: n
e
. Как видно из рис.3,
Ценным свойством кристалла KDP является то, что для него поверхности )(
0
ω
nи
Рис.3. Сечение поверхностей показателя
преломления для отрицательного одноосного
кристалла.
Рис. 4. К расчету угла синхронизма.
)2( ω
e
n пересекаются для частот основного излучения ω, лежащих в довольно широком
интервале (куда в частности, попадают частоты излучения рубинового и неодимового
.lim
22
0)(
21
lI
nn
≈
→−
ω
,
4
1
21
nn
l
ког
−
=
λ
.2,1;;
00
090
===
==
innnn
e
iio
e
iie
θθ
)8(,2
21
kk =
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                Важным следствием этого выражения является то, что при n1 = n2 интенсивность на
          выходной поверхности кристалла растет прямо пропорционально l2:
                Таким образом, увеличивая длину кристалла l, можно достичь значительного
                                          lim            I 2ω ≈ l 2 .
                                      ( n1 − n 2 ) → 0

          коэффициента преобразования основной волны в волну второй гармоники. Однако при
          наличии дисперсии n1≠n2 ход зависимости интенсивности второй гармоники от длины
          кристалла имеет вид биений (рис.2), а максимально возможная интенсивность такая, какая
          может быть получена в кристалле с характерной длиной
          называемой когерентной длиной. Эта длина в оптически прозрачных кристаллах доходит
                                        1 λ
                                      lког =      ,
                                        4 n1 − n2
          приблизительно до 20 длин волн. Таким образом, когерентная длина оказывается
          значительно меньше длины кристаллов (обычно несколько сантиметров), которые могли бы
          быть использованы для получения интенсивного излучения второй гармоники.
                Выход из этого положения может быть найден при использовании на основной
          частоте и на второй гармонике волн различной поляризации в двулучепреломляющих
          кристаллах.
                2. Синхронизм. В некоторых кристаллах можно выбрать такое направление
          распространения, для которого показатель преломления, например, для обыкновенного луча
          основной частоты, равен показателю преломления необыкновенного луча второй гармоники.
          На рис.3 схематически показано сечение поверхностей показателей преломления для
          отрицательного одноосного кристалла (оптическая ось обозначена через z’). Для него на
          данной фиксированной частоте ne

Страницы