Физическая энциклопедия - оптический преобразователь частоты

устройство для преобразования частоты лазерного излучения, принцип действия к-рого основан иа нелинейности поляризации среды в сильном световом поле (см. НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА). Увеличение частоты осуществляется с помощью оптич. умножителей частоты и генераторов суммарных частот. Процесс удвоения частоты наблюдается в средах с квадратичной нелинейностью.

волны во 2-ю гармонику (рис. 1). Рис. 1. Зависимость относительных интенсивностей излучения на осн. частоте w и на частоте 2-й гармоники 2w от отношения I/Iнл. Напр., при преобразовании частоты излучения неодимового твердотельного лазера с плотностью мощности излучения =106 Вт/см2 в кристалле ниобата лития lнл=3 см. Наиболее эффективно удвоение частоты осуществляется в О.

п. ч. с нелинейным кристаллом, помещённым между зеркалами резонатора лазера (рис. 2). Рис. 2. Схема впутрирезонаторной генерации 2-й гармоники (R коэфф. отражения зеркал, зависящий от частоты). Кристалл располагают в области с мин. шириной сфокусированного пучка осн. излучения, т. к. эффективность преобразования пропорц. плотности мощности осн.

каскадов удвоения частоты, т. е. последовательное многократное удвоение частоты в кристаллах с квадратичной нелинейностью (рис. 3). В генераторах суммарных частот волны с разл. частотами w1 и w2 преобразуются в квадратично нелинейной среде в волну с частотой w1+w2. Генераторы суммарных частот используются как источники перестраиваемого излучения (гл.

обр. в УФ диапазоне) и для преобразования ИК излучения в видимое (преобразование сигналов и изображений). Уменьшение частоты осуществляется с помощью параметрических генераторов света, генераторов разностных частот и комбинационных лазеров. Параметрич. генераторы один из наиб. перспективных источников мощного перестраиваемого по частоте когерентного излучения в диапазоне длин волн l>1 мкм.

Другой метод получения перестраиваемого излучения в ИК области состоит в использовании вынужденного комбинационного рассеяния света. Ширина комбинационных резонансов в тв. телах во много раз меньше ширины разрешённых переходов. Поэтому несмотря на то, что в основе комбинационных лазеров лежат вз-ствия, основанные на кубич.