
【電】 quadratic phase mismatch
twin; two
【計】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【醫】 bi-; bis-; di-; duo-
order; second; second-rate
【醫】 deutero-; deuto-; hyp-; hypo-; meta-; sub-
【化】 phase
【計】 unmatch
二次相位失配(Second-order Phase Mismatch)是光學與非線性頻率轉換領域的重要概念,特指在非線性介質中,基頻光與二次諧波之間因相位不匹配導緻的能量轉換效率降低現象。其核心機制源于介質色散特性引起的波矢差異,導緻基波與諧波在傳播過程中無法保持同步相位積累。
從物理機制分析,二次相位失配可表示為: $$ Delta k = 2k_1 - k_2 $$ 其中$k_1$為基頻光波矢,$k_2$為二次諧波波矢。當$Delta k eq 0$時,系統會産生周期性能量回流,顯著影響二次諧波生成效率。該現象在準相位匹配技術研究中具有特殊意義,通過周期性極化晶體可有效補償相位失配。
實際應用中,二次相位失配參數直接影響非線性轉換過程的相幹長度: $$ L_c = frac{pi}{|Delta k|} $$ 該公式表明,隨着相位失配量的增大,有效作用距離将成反比例縮短。工程實踐中需通過溫度調節、角度調諧或周期極化等方法實現相位匹配優化。
權威文獻顯示,二次相位失配研究對高功率激光器設計、量子光學器件開發具有關鍵作用。國際标準期刊《Journal of the Optical Society of America B》及經典教材《Nonlinear Optics》(Robert W. Boyd著)均對此有系統論述,建議研究者參考這些原始文獻獲取更完整的理論推導和實驗數據。
二次相位失配是非線性光學中的專業術語,特指在二次諧波産生(SHG)過程中,基頻光與倍頻光因折射率差異導緻的相位不匹配現象。以下是詳細解釋:
在非線性晶體中,基頻光(頻率$omega$)通過非線性效應産生倍頻光(頻率$2omega$)。由于介質色散特性,兩種光的傳播速度不同(即折射率$nomega eq n{2omega}$),導緻它們的波矢關系不滿足$2komega = k{2omega}$,這種現象稱為相位失配。
相位疊加幹涉
基頻光在傳播路徑上各點不斷激發倍頻光,但不同位置産生的倍頻光因相位差會相互幹涉。當相位差累積到$pi$時,幹涉相消,導緻倍頻光強周期性震蕩。
數學描述
相位失配量$Delta k = 2komega - k{2omega}$,若$Delta k
eq 0$,則倍頻光強$I_{2omega} propto text{sinc}(Delta k L/2)$($L$為晶體長度),呈現震蕩衰減。
如需進一步了解相位匹配的具體技術實現,可參考非線性光學教材或專業文獻。
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