Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Оптический мультипликатор частоты — это нелинейное оптическое устройство, в котором фотоны, взаимодействуя с нелинейным материалом, эффективно "объединяются" для формирования новых фотонов с большей энергией и, следовательно, более высокой частотой (и меньшей длиной волны). В настоящее время широко распространены два типа устройств: частотные удвоители, часто на основе ниобата лития (LN), танталата лития (LT), титанилфосфата калия (KTP) или трибората лития (LBO), и частотные утроители, обычно изготавливаемые из дигидрофосфата калия (KDP). Оба широко используются в оптических экспериментах с применением лазеров в качестве источника света.
An optical frequency multiplier is a nonlinear optical device in which photons interacting with a nonlinear material are effectively "combined" to form new photons with greater energy, and thus higher frequency (and shorter wavelength). Two types of devices are currently common: frequency doublers, often based on lithium niobate (LN), lithium tantalate (LT), potassium titanyl phosphate (KTP) or lithium triborate (LBO), and frequency triplers typically made of potassium dihydrogen phosphate (KDP). Both are widely used in optical experiments that use lasers as a light source.
Производство гармонии
Для достижения преобразования обычно используются два процесса: генерация второй гармоники (SHG, также называемая удвоением частоты) или генерация суммарной частоты, которая складывает две различные частоты. Существует также прямая генерация третьей гармоники (THG, также называемая утроением частоты), которую можно использовать для обнаружения границы раздела между материалами с разной возбудимостью. Например, она была использована для выделения контуров клеток в эмбрионах, разделенных водой.
There are two processes that are commonly used to achieve the conversion: second harmonic generation (SHG, also called frequency doubling), or sum frequency generation which sums two non similar frequencies. Direct third harmonic generation (THG, also called frequency tripling) also exists and can be used to detect an interface between materials of different excitability. For example, it has been used to extract the outline of cells in embryos, where the cells are separated by water.
Лазеры
Оптические мультипликаторы частоты широко используются в мощных лазерах, особенно в лазерах, применяемых в экспериментах по инерциальному термоядерному синтезу (ICF). В экспериментах по ICF делается попытка использовать лазер для нагрева и сжатия мишени, содержащей термоядерное топливо. В экспериментах с лазером "Шива" было обнаружено, что инфракрасное излучение, генерируемое лазером, теряет большую часть своей энергии на горячих электронах, возникающих на ранних стадиях процесса нагрева. Чтобы избежать этой проблемы, требовались значительно более короткие длины волн, и эксперименты на лазерах "Омега" и "Новетта" подтвердили эффективность использования кристаллов KDP для утроения частоты, преобразующих лазерный свет в ультрафиолетовый диапазон. Этот метод применяется практически во всех экспериментах по ICF с лазерным приводом с тех пор, включая Национальный комплекс зажигания.
Optical frequency multipliers are common in high power lasers, notably those used for inertial confinement fusion (ICF) experiments. ICF attempts to use a laser to heat and compress a target containing fusion fuel, and it was found in experiments with the Shiva laser that the infrared frequencies generated by the laser lost most of its energy in the hot electrons being generated early in the heating process. In order to avoid this problem much shorter wavelengths needed to be used, and experiments on the OMEGA laser and Novette laser validated the use of frequency tripling KDP crystals to convert the laser light into the ultraviolet, a process that has been used on almost every laser driven ICF experiment since then, including the National Ignition Facility.