Generacja drugiej harmonicznej - Uniwersytet Mikołaja Kopernika

Pracownia OptoelektronikiGeneracja II harmonicznej światłaZ równań wynika, że natężenie drugiej harmonicznej osiąga maksimum, kiedy fale pokonająodległość l c =π/(2k 1 − k 2 ) w krysztale. Natężenie drugiej harmonicznej staje się równe zerupo przejściu parzystych wielokrotności długości koherencji.Występowanie funkcji typu sin(x)/x we wzorze (18) oznacza, że dla ∆k ≠ 0 natężeniedrugiej harmonicznej silnie maleje nawet, jeżeli L dobrać precyzyjnie tak, by sinus we wzorze(18) był równy 1.Skutecznym rozwiązaniem jest więc dopasowanie współczynników załamania, tak by:→⎯∆k = → k 2 − 2 → k 1 = 0(19)Najczęstszą metodą jest wykorzystanie dwójłomności nieliniowego ośrodka (np. KDP lubADP), który musi być anizotropowy, jeśli w ogóle ma generować drugą harmoniczną. Zewzoru (19) wynika bowiem, że jeśli w pewnym kierunku, współczynniki załamania falipodstawowej i drugiej harmonicznej są równe, wtedy natężenie drugiej harmonicznej osiągawartość największą i jest proporcjonalne do kwadratu grubości kryształu (18). Jeżeli współczynnikzałamania kryształu dla promienia nadzwyczajnego o częstości 2ω jest znaczniemniejszy niż współczynnik załamania dla promienia zwyczajnego o częstości ω wtedy możesię zdarzyć, że powierzchnie elipsoid współczynników załamania przetną się - wzdłuż pewnegokierunku tworzącego kąt z osią optyczną kryształu oba współczynniki załamania będąrówne. W warunkach dopasowania łatwo jest osiągnąć 20% sprawności konwersji na drugąharmoniczną przy jednokrotnym przejściu przez kryształ kilku centymetrowy. Często kryształumieszcza się we wnęce laserowej, zwiększając tym samym znacznie zarówno wydajnośći natężenie II harmonicznej.III.Literatura1. J. Stankowski, A. Graja, Wstęp do elektroniki kwantowej2. A. H. Piekara, Nowe oblicze Optyki3. B. Ziętek, Optoelektronika4. F. Kaczmarek, Wstęp do fizyki laserów5. W.D. Hershberen , Elektronika ciała stałego6. J. Wilson, OptoelectronicsVI - 5