諧波的概念及應(yīng)用

文章來(lái)源：睞芯科技LightSense

原文作者：LIG

本文簡(jiǎn)單介紹了諧波的概念及應(yīng)用。

諧波是一種n個(gè)光子同時(shí)與材料相互作用并轉(zhuǎn)換為一個(gè)光子的非線性光學(xué)過(guò)程。

二次諧波（second harmonic generation，SHG，兩個(gè)光子變成一個(gè)光子）和三次諧波（third harmonic generation ，THG，三個(gè)光子變成一個(gè)光子）。

原子對(duì)之間的化學(xué)鍵（稱(chēng)為偶極）在特定的頻率（波長(zhǎng)、能級(jí)）下共振。在某些條件下，這種諧振導(dǎo)致在特定諧振頻率下的光的吸收和再發(fā)射。通常，與諧振波長(zhǎng)不同的光不受影響。

然而，如果你得到兩個(gè)光子，它們的總能量加起來(lái)就是共振所需的能量，與偶極子非常接近，偶極子將吸收這兩個(gè)光子并用兩個(gè)吸收的光子的組合能量重新發(fā)射一個(gè)光子。

不同類(lèi)型激光系統(tǒng)的發(fā)射光譜涵蓋了電磁光譜的大多數(shù)可見(jiàn)和接近可見(jiàn)部分。然而，光譜的短波長(zhǎng)部分比長(zhǎng)波長(zhǎng)部分更難產(chǎn)生激光發(fā)射。為了避免這種困境，通?；诜蔷€性混頻效應(yīng)利用現(xiàn)有波長(zhǎng)的激光產(chǎn)生新波長(zhǎng)激光。一種常見(jiàn)方法是利用Nd:YAG激光產(chǎn)生的1064nm激光，混頻得到 532nm的綠光。

倍頻的第一個(gè)例子使用694.3nm的紅寶石激光器和KDP晶體在347.2nm產(chǎn)生（非常弱的）二次諧波。