Генерація другої гармоніки
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Генерація другої гармоніки (подвоєння частоти) — нелінійний процес, у якому фотони однакової частоти взаємодіють між собою в нелінійному середовищі й об'єднуються з генерацією фотонів, які мають удвічі більшу енергію (а отже частоту) і вдвічі меншу довжину хвилі. Генерація другої гармоніки, як нелінійне явище парного порядку, можлива лише в середовищах без центру інверсії. Вона є окремим випадком загальнішого явища комбінування частот і оберненим до явища генерації половинної гармоніки.
Генерацію другої гармоніки вперше продемонстрували 1961 року в Мічиганському університеті Пітер Франкен, Гілл, Петерс та Вайнрайх[1]. Ця демонстрація стала можливою завдяки винаходу лазера, що міг створити потрібну інтенсивність когерентного світла. Вони сфокусували світло рубінового лазера з довжиною хвилі 694 нм на кристалі кварцу. Аналіз вихідного сигналу спектрометром і запис спектру на фотопапері виявили світло з довжиною хвилі 347 нм. Відомим став курйоз, що при публікації у Physical Review Letters[1] редактор помилково подумав, що тьмяна пляма (на 347 нм) на фотопапері — бруд, і витер її[2]. Теорію генерації другої гармоніки першими сформулювали 1962 року Бломберген та Першан з Гарвардського університету[3]. Їхній всесторонній аналіз розв'язків рівнянь Максвелла на плоскій границі розділу лінійного та нелінійного середовищ дозволив визначити правила взаємодії світла з нелінійним середовищем.
Генерація другої гармоніки, яку називають також подвоєнням частоти, відома також у радіозв'язку. Ця технологія активно розвивалася на початку 20-го століття. Її використовують у мегагерцовому діапазоні. Вона є окремим випадком множення частот.