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  利用非線性晶體在強激光作用下的二次非線性效應,使頻率為ω的激光通過晶體后變為頻率為2ω的倍頻光,稱為倍頻技術,或二次諧波振蕩。如將1.06微米的激光通過倍頻晶體,變成0.532微米的綠光。倍頻技術擴大了激光的波段,可獲得更短波長的激光。

  用非線性材料產生倍頻激光的器件稱為倍頻激光器。一般把入射地激光稱為基頻光,由倍頻激光器出來的激光稱為倍頻光或二次諧波。

  根據非線性材料特性,我們一般採用角度相位匹配來得到二次諧波。角度相位匹配是利用晶體的雙折射來補償正常色散而達到相位匹配的一種方法。使入射晶體的基頻光和產生的倍頻光具有不同的偏振態,而所用晶體應預先根據晶體光學的理論和有關的折射率數據,計算出切割晶體的方向,磨製成所需形狀,使基頻光和倍頻光能滿足相位匹配條件。

  按照入射基波的偏振態又可將角度匹配方式分為兩類:一種是基波取單一的線偏振光(如o光)形式入射,而倍頻波為另一狀態的線偏振光(如e光),這種情況通常稱之為第I類相位匹配。這一倍頻過程用一式子表示為「o + o→e」,因為兩個基波的偏振方向是平行的,所以又稱平行式位相匹配。另一種情況是基波同時取兩種不同的線偏振光(o光e光)形式入射,即兩者的偏振方向是相垂直的,而產生的倍頻波為單一狀態的線偏振光(如e光),這種情況通常稱為第Ⅱ類位相匹配,記作「e + o→e」。因為第Ⅱ類匹配方式,在非線性極化過程中,不是單純由基波的o光(或e光)的分量乘積在起作用,而是o光和e光分量同時在起作用。

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