بررسی اجمالی اپتیک غیر خطی لازمه آشنایی کامل با نوسانگرهای پارامتریک نوری می باشد. BBO OPOبررسی شرط انطباق فازی و بررسی چیدمان تجربی

1. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگرهای‬
‫دهنده‬ ‫ارائه‬:
‫قزلباش‬ ‫فاطمه‬
‫خدا‬ ‫نام‬ ‫به‬

2. ‫فهرست‬
2
▪‫مقدمه‬
▪‫غیرخطی‬ ‫اپتیک‬
▪‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬
▪‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫تولید‬ ‫فرآیند‬
▪‫غیرخطی‬ ‫کریستال‬ ‫در‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬
▪‫تجربی‬ ‫چیدمان‬
▪‫مراجع‬

3. ‫مقدمه‬
3
❖‫نوری‬ ‫پارامتری‬ ‫نوسان‬ ‫پدیده‬OPO))‫یک‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫نوری‬ ‫پدیده‬‫با‬ ‫فوتون‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫فوتون‬ ‫یک‬ ،‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬
‫های‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫کمتر‬ ‫های‬ ‫انرژی‬‫سیگنال‬‫و‬‫آیدلر‬‫شود‬ ‫می‬ ‫تقسیم‬.‫ک‬ ‫می‬ ‫نوسان‬ ‫لیزری‬ ‫کاواک‬ ‫در‬ ‫فوتونها‬ ‫این‬‫و‬ ‫نند‬
‫شوند‬ ‫می‬ ‫تقویت‬.
❖‫آن‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫کاواک‬ ،‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫موج‬ ‫طول‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬‫ک‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫تقویت‬ ‫موج‬ ‫طول‬ ،‫نهایت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫طراحی‬‫اواک‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫خارج‬.
❖‫های‬ ‫مجموعه‬ ‫زیر‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ،‫پدیده‬ ‫این‬‫تفاضل‬ ‫فرکانس‬ ‫تولید‬ ‫پدیده‬DFG))‫است‬.
❖‫دستگاه‬ ‫اصلی‬ ‫های‬ ‫جذابیت‬OPO‫گس‬ ‫پوشاندن‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫توانایی‬ ‫و‬ ‫وسیع‬ ‫پذیر‬ ‫کوک‬ ‫طیفی‬ ‫گستره‬ ‫خاطر‬ ‫به‬‫تره‬
‫نیست‬ ‫دسترس‬ ‫در‬ ‫پذیر‬ ‫کوک‬ ‫لیزرهای‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫موجی‬ ‫طول‬ ‫های‬.

4. ‫غیرخطی‬ ‫اپتیک‬
4
❖‫شاخه‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫اپتیک‬‫رفتار‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫اپتیک‬ ‫از‬ ‫ای‬‫میکند‬ ‫توصیف‬ ‫را‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫ماده‬ ‫در‬ ‫نور‬.‫ق‬ ‫ماده‬ ‫این‬ ‫در‬‫دی‬ ‫طبش‬
‫الکتریک‬P‫طور‬ ‫به‬‫غیرخطی‬‫الکتریکی‬ ‫میدان‬ ‫به‬E‫میدهد‬ ‫پاسخ‬ ‫نور‬.
❖‫گردد‬ ‫می‬ ‫تغییر‬ ‫دچار‬ ‫آنها‬ ‫اپتیکی‬ ‫خواص‬ ،‫مواد‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫خارجی‬ ‫عامل‬ ‫یک‬ ‫اعمال‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫ترتیب‬ ‫این‬ ‫به‬.
❖‫ل‬‫سازد‬ ‫آشکار‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫اثرات‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باال‬ ‫شدت‬ ‫با‬ ‫است‬ ‫نوری‬ ‫نیز‬ ‫یزر‬.

5. ‫خطی‬ ‫اپتیک‬
5
‫نت‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫الکتریکی‬ ‫میدان‬ ‫ذاتی‬ ‫بزرگی‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫الکتریکی‬ ‫بار‬ ‫جایی‬ ‫جابه‬ ‫میزان‬ ،‫خطی‬ ‫رفتار‬ ‫در‬‫بارهای‬ ‫یجه‬
‫میکنند‬ ‫نوسان‬ ‫شده‬ ‫نورتابیده‬ ‫فرکانس‬ ‫با‬ ‫مشابه‬ ‫فرکانس‬ ‫در‬ ‫الکتریکی‬.
‫می‬ ‫شده‬ ‫اعمال‬ ‫میدان‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫زیر‬ ‫معادله‬ ‫مطابق‬ ‫پالریزاسیون‬ ‫جمله‬ ،‫کوچک‬ ‫های‬ ‫میدان‬ ‫حضور‬ ‫در‬‫باشد‬.
‫پارامتر‬PO‫ثابت‬ ‫قطبی‬ ‫دو‬ ‫ممان‬ ‫معادل‬‫و‬χ n‫باش‬ ‫می‬ ‫ماکروسکوپیک‬ ‫مقیاس‬ ‫در‬ ‫سیستم‬ ‫پذیرفتاری‬‫د‬.

6. ‫غیرخطی‬ ‫اپتیک‬
6
‫ا‬‫گر‬‫باال‬ ‫کافی‬ ‫اندازه‬ ‫به‬ ‫لیزر‬ ‫نور‬ ‫شدت‬‫معادله‬ ،‫باشد‬‫باال‬‫ب‬ ‫و‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫دست‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫اعتبار‬‫صورت‬ ‫ه‬
‫آید‬ ‫می‬ ‫در‬ ‫زیر‬:

7. ‫دوم‬ ‫هارمونیک‬ ‫تولید‬
7

8. ‫تفاضل‬ ‫و‬ ‫جمع‬ ‫فرکانس‬ ‫تولید‬
8

9. ‫تفاضل‬ ‫و‬ ‫جمع‬ ‫فرکانس‬ ‫تولید‬
9

10. ‫جمع‬ ‫فرکانس‬ ‫تولید‬
10

11. ‫تفاضل‬ ‫فرکانس‬ ‫تولید‬
11

12. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسان‬
12

13. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬
13
❖‫هس‬ ‫لیزری‬ ‫نوسانگرهای‬ ‫مشابه‬ ‫ظاهری‬ ‫خصوصیات‬ ‫برخی‬ ‫در‬ ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگرهای‬‫تند‬.
❖‫دارای‬ ‫لیزرها‬ ‫مانند‬ ‫آنها‬‫منبع‬‫دمش‬‫و‬‫تشدیدگر‬‫هستند‬.‫یک‬ ‫با‬ ‫لیزری‬ ‫فعال‬ ‫ماده‬ ‫اینجا‬ ‫در‬ ‫اما‬
‫دوم‬ ‫مرتبه‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫اپتیکی‬ ‫کریستال‬‫بهره‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫جایگزین‬‫جمعی‬ ‫وارونی‬ ‫از‬ ‫ناشی‬‫گسیل‬ ‫و‬ ‫ت‬
‫گردد‬ ‫می‬ ‫جایگزین‬ ‫پارامتریک‬ ‫تقویت‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫نیز‬ ‫القایی‬.
❖‫گذارها‬ ‫مستقیم‬ ‫نتیجه‬ ‫نور‬ ‫تولید‬ ‫فرایند‬ ‫لیزرها‬ ‫در‬(‫خودبخودی‬ ‫و‬ ‫القایی‬ ‫گسیل‬ ‫و‬ ‫جذب‬)‫بین‬
‫نو‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫تابش‬ ،‫پارامتریک‬ ‫نوسانگرهای‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫حالی‬ ‫در‬ ‫است‬ ‫فعال‬ ‫ماده‬ ‫در‬ ‫انرژی‬ ‫ترازهای‬‫سانات‬
‫است‬ ‫الکتریک‬ ‫دی‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫الکتریکی‬ ‫دوقطبی‬.

14. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬
14
‫سیستم‬ ‫ساختمان‬ ‫از‬ ‫ساده‬ ‫نمایی‬ ‫شکل‬ ‫در‬OPO‫گردد‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬.‫با‬ ‫پمپ‬ ‫لیزر‬ ‫پرتو‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫برهمکنش‬ ‫اثر‬ ‫در‬
‫فرکانس‬ ‫دو‬ ،‫کریستال‬"‫سیگنال‬"‫و‬"‫ایدلر‬"‫تقویت‬ ‫تشدیدگر‬ ‫توسط‬ ‫فرکانسها‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬‫شد‬ ‫خواهند‬.
‫پمپ‬ ‫لیزر‬
‫پشتی‬ ‫آینه‬ ‫خروجی‬ ‫آینه‬
‫سیگنال‬
‫آیدلر‬
‫کریستال‬

15. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫تولید‬ ‫فرایند‬
15
❖‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫تولید‬ ‫فرایند‬OPG))‫جمع‬ ‫فرکانس‬ ‫تولید‬ ‫فرایند‬ ‫عکس‬SFG))‫است‬.‫فرکانس‬ ‫تولید‬ ‫در‬
‫فرکانس‬ ‫دو‬ ‫جمع‬ωs‫و‬ωi‫سوم‬ ‫فرکانس‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫کریستال‬ ‫وارد‬ωp‫است‬ ‫فرکانس‬ ‫دو‬ ‫مجموع‬ ‫برابر‬ ‫که‬ ‫را‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫تولید‬.
❖‫در‬OPG‫فرکانس‬ ‫با‬ ‫پمپ‬ ‫پرتو‬ωp‫همکنش‬ ‫بر‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫وارد‬‫ب‬ ‫دوم‬ ‫مرتبه‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬‫ا‬
‫پمپ‬ ‫فرکانس‬ ،‫کریستال‬‫فرکانس‬ ‫دو‬ ‫به‬ωs‫و‬ωi‫شود‬ ‫می‬ ‫شکسته‬.‫باالتر‬ ‫فرکانس‬ ‫قراردادی‬ ‫طور‬ ‫به‬
(‫تر‬ ‫پایین‬ ‫موج‬ ‫طول‬)‫تر‬ ‫پایین‬ ‫فرکانس‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬ ‫را‬(‫باالتر‬ ‫موج‬ ‫طول‬)‫کن‬ ‫می‬ ‫گذاری‬ ‫نام‬ ‫ایدلر‬ ‫را‬‫ند‬.

16. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫تولید‬ ‫فرایند‬
16
‫به‬ ‫انرژی‬ ‫بقای‬ ‫اصل‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫آمده‬ ‫شکل‬ ‫در‬ ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫تولید‬ ‫فرآیند‬ ‫انرژی‬ ‫نمودار‬‫ز‬ ‫معادله‬ ‫صورت‬‫برقرار‬ ‫یر‬
‫باشد‬ ‫می‬:

17. ‫کریستال‬ ‫از‬ ‫گذر‬ ‫تک‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫پارامتریک‬ ‫فرایند‬
17
‫فرکانس‬ ‫در‬ ‫پمپ‬ ‫میدان‬ ‫یک‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫ابتدایی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫پارامتریک‬ ‫فرایند‬ ‫عمل‬ωp‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫به‬ ‫ورود‬ ‫در‬
‫شود‬ ‫آغازمی‬.‫فرکانس‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫دوم‬ ‫مرتبه‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫پذیرفتاری‬ ‫واسطه‬ ‫به‬ ‫خودبخودی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫میدان‬ ‫این‬ωs‫و‬ωi
‫شود‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬.
‫پمپ‬ ‫لیزری‬ ‫میدان‬‫سیگنال‬ ‫با‬ ‫دوم‬ ‫مرتبه‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫پذیرفتاری‬ ‫واسطه‬ ‫به‬ ،‫خود‬ ‫نوبه‬ ‫به‬ωs‫ایدلر‬ ‫میدان‬ ‫تا‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫آمیخته‬
ωs-ωp=ωi‫دهد‬ ‫افزایش‬ ‫را‬.‫شده‬ ‫تولید‬ ‫ایدلر‬ ‫میدان‬‫با‬ ‫خود‬ ‫نوبه‬ ‫به‬ ‫نیز‬‫پمپ‬ ‫میدان‬‫تا‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مخلوط‬‫سیگ‬‫نال‬
‫اضافی‬‫و‬ ‫کند‬ ‫تولید‬ ‫را‬‫شده‬ ‫تولید‬ ‫سیگنال‬‫با‬ ‫دوباره‬‫پمپ‬‫تا‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مخلوط‬‫ایدلر‬‫کن‬ ‫تولید‬ ‫را‬ ‫بیشتری‬‫د‬.‫تحت‬ ‫فرایند‬ ‫این‬
‫برسد‬ ‫کریستال‬ ‫انتهای‬ ‫به‬ ‫پرتو‬ ‫تا‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫ادامه‬ ‫مناسب‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرایط‬.‫کریس‬ ‫میان‬ ‫از‬ ‫انتشار‬ ‫طول‬ ‫در‬‫میدانهای‬ ،‫تال‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫رشد‬ ‫نمایی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫ایدلرتولید‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬.
‫آشکارس‬ ‫هیچ‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫کوچک‬ ‫خیلی‬ ‫نویز‬ ‫به‬ ‫سیگنال‬ ‫میدان‬ ‫اندازه‬ ‫کریستال‬ ‫از‬ ‫گذر‬ ‫بار‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫که‬ ‫آنجا‬ ‫از‬‫قابل‬ ‫ازی‬
‫سیستم‬ ‫در‬ ‫خاطر‬ ‫همین‬ ‫به‬ ‫نیست‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬OPO‫تقویت‬ ‫تا‬ ‫دهند‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫تشدیدگر‬ ‫داخل‬ ‫را‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬
‫گیرد‬ ‫صورت‬ ،‫دو‬ ‫هر‬ ‫یا‬ ‫و‬ ،‫ایدلر‬ ‫یا‬ ‫سیگنال‬ ‫روی‬.

18. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬ ‫اصول‬
18
‫سیستمهای‬OPO‫اساس‬ ‫بر‬‫تشدید‬‫شو‬ ‫می‬ ‫تقسیم‬ ‫دسته‬ ‫دو‬ ‫به‬ ،‫دو‬ ‫هر‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫ایدلر‬ ،‫سیگنال‬‫ند‬:
١)‫با‬ ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬‫منفرد‬ ‫تشدید‬(SROPO)‫هر‬ ‫نه‬ ‫و‬ ،‫ایدلر‬ ‫یا‬ ،‫سیگنال‬ ‫برای‬ ،‫کاواک‬ ‫های‬ ‫آینه‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫تشدید‬ ،‫دو‬.
۲)‫با‬ ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬‫گانه‬ ‫دو‬ ‫تشدید‬(DROPO)‫دو‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫همزمان‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫کاواک‬ ‫های‬ ‫آینه‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬
‫و‬ ‫سیگنال‬‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫تشدید‬ ‫ایدلر‬.

19. ‫نوری‬ ‫پارامتریک‬ ‫نوسانگر‬ ‫اصول‬
19
‫روبرو‬ ‫شکل‬،‫آرایش‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫ساده‬ ‫نمایی‬‫را‬
‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬.

20. ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫برقراری‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫در‬
20
‫آن‬ ‫ارضای‬ ‫چگونگی‬ ‫و‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫فیزیکی‬ ‫تعریف‬
‫کنیم‬ ‫می‬ ‫بررسی‬ ‫میکروسکوپی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫پدیده‬ ،‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫فیزیکی‬ ‫تعریف‬ ‫برای‬.‫غ‬ ‫کریستال‬‫شامل‬ ‫خطی‬ ‫یر‬n
‫یا‬ ‫و‬ ‫اتم‬n‫است‬ ‫دوقطبی‬.‫پمپ‬ ‫شدید‬ ‫میدان‬ ‫اثر‬ ‫در‬ ‫قطبیها‬ ‫دو‬ ‫این‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫فرود‬ ‫کریستال‬ ‫بر‬ ‫پمپ‬ ‫میدان‬ ‫وقتی‬‫و‬
‫کرد‬ ‫خواهند‬ ‫نوسان‬ ‫ایدلر‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬ ‫جدید‬ ‫فرکانسهای‬ ‫در‬ ،‫دوم‬ ‫مرتبه‬ ‫غیرخطی‬ ‫برهمکنش‬.‫ماکرو‬ ‫قطبش‬ ‫رابطه‬‫سکوپیک‬
‫است‬ ‫زیر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫ایدلر‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬ ‫میدانهای‬ ‫با‬:

21. ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫برقراری‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫در‬
21
❖‫اض‬ ‫هم‬ ‫به‬ ‫سازنده‬ ‫و‬ ‫همفاز‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫قطبی‬ ‫دو‬ ‫قطبش‬ ‫میکروسکوپی‬ ‫سهم‬ ،‫کامل‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرایط‬ ‫در‬‫و‬ ‫شده‬ ‫افه‬
‫کنند‬ ‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫را‬ ‫باالئی‬ ‫کل‬ ‫قطبش‬.‫فرود‬ ‫پمپ‬ ‫میدان‬ ‫فاز‬ ‫با‬ ‫معادل‬ ‫و‬ ‫یکسان‬ ‫هم‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫دوقطبی‬ ‫تمام‬ ‫فاز‬‫است‬ ‫ی‬.
❖،‫ها‬ ‫دوقطبی‬ ‫نوسان‬ ‫از‬ ‫حاصله‬ ‫قطبش‬ ‫و‬ ‫فرودی‬ ‫پمپ‬ ‫میدان‬ ‫فازی‬ ‫انطباق‬ ‫به‬"‫فازی‬ ‫تطبیق‬"‫گویند‬ ‫می‬.‫ب‬‫عبارت‬ ‫ه‬
‫س‬ ‫در‬ ‫ایدلر‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬ ‫امواج‬ ‫کننده‬ ‫تولید‬ ‫قطبش‬ ‫و‬ ‫پمپ‬ ‫موج‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫معنی‬ ‫این‬ ‫به‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫دیگر‬‫ناحیه‬ ‫راسر‬
‫هستند‬ ‫فاز‬ ‫هم‬ ‫برهمکنش‬.‫کریستال‬ ‫در‬ ‫منفرد‬ ‫های‬ ‫قطبی‬ ‫دو‬ ‫قطبش‬ ‫میکروسکوپیک‬ ‫سهم‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬‫طور‬ ‫به‬ ،
‫آورند‬ ‫می‬ ‫بدست‬ ‫را‬ ‫کل‬ ‫ماکروسکوپی‬ ‫قطبش‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫تداخل‬ ‫سازگار‬.‫س‬ ‫تداخل‬ ‫وجود‬ ‫صورت‬ ‫در‬ ‫تنها‬‫ازنده‬
‫گردد‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫اثر‬.

22. ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫برقراری‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫در‬
22
‫پ‬ ‫فرایند‬ ‫در‬ ‫پمپ‬ ‫موج‬ ‫فاز‬ ‫سرعت‬ ‫با‬ ‫شده‬ ‫تولید‬ ‫امواج‬ ‫فاز‬ ‫سرعت‬ ‫باید‬ ،‫کامل‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫برای‬‫ارامتریک‬
‫آید‬ ‫می‬ ‫بدست‬ ‫ممکن‬ ‫بهره‬ ‫بیشترین‬ ‫حالت‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫مساوی‬.
‫است‬ ‫روبرو‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ،‫باشد‬ ‫می‬ ‫تکانه‬ ‫بقای‬ ‫اصل‬ ‫همان‬ ‫که‬ ،‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬:
‫در‬OPO‫ان‬ ‫بردارهای‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫کاواک‬ ‫محور‬ ‫با‬ ‫موازی‬ ‫پمپ‬ ‫پرتو‬ ‫انتشار‬ ‫اینکه‬ ‫دلیل‬ ‫به‬ ‫ای‬ ‫نانوثانیه‬ ‫پالسی‬،‫پمپ‬ ‫تشار‬
‫زی‬ ‫اسکالر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫باالرا‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫رابطه‬ ‫توان‬ ‫می‬ ، ‫هستند‬ ‫همراستا‬ ‫کریستال‬ ‫در‬ ‫ایدلر‬ ‫و‬ ‫سیگنال‬‫نوشت‬ ‫ر‬:

23. 23
‫است‬ ‫برقرار‬ ‫رو‬ ‫روبه‬ ‫بصورت‬ ‫انرژی‬ ‫بقای‬ ‫شرط‬ ‫بعالوه‬:
،‫انرژی‬ ‫بقای‬ ‫شرط‬ ‫و‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫رابطه‬ ‫در‬ ‫همزمان‬ ‫برقراری‬ ‫برای‬
‫شود‬ ‫ارضا‬ ‫رو‬ ‫روبه‬ ‫رابطه‬ ‫بایستی‬:
‫دلیل‬ ‫به‬ ‫معمولی‬ ‫محیط‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫آنجا‬ ‫از‬
‫داریم‬ ‫را‬ ‫رو‬ ‫روبه‬ ‫رابطه‬ ‫نرمال‬ ‫پاشندگی‬:
‫ف‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫محیطهایی‬ ‫چنین‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫منفی‬ ‫راست‬ ‫طرف‬ ‫و‬ ‫مثبت‬ ‫چپ‬ ‫طرف‬ ‫دوم‬ ‫رابطه‬ ‫در‬ ‫بنابراین‬‫ازی‬
‫تواند‬‫نمی‬‫شود‬ ‫برقرار‬.‫از‬ ‫استفاده‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫ارضای‬ ‫برای‬ ‫حل‬ ‫راه‬ ‫یک‬‫شکستی‬ ‫دو‬ ‫کریستال‬‫است‬.
‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫برقراری‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫در‬

24. 24
❖‫است‬ ‫هم‬ ‫بر‬ ‫عمود‬ ‫عادی‬ ‫غیر‬ ‫و‬ ‫عادی‬ ‫محور‬ ‫دو‬ ‫دارای‬ ‫شکستی‬ ‫دو‬ ‫کریستال‬.‫راس‬ ‫در‬ ‫آنها‬ ‫قطبش‬ ‫که‬ ‫پرتوهایی‬‫تای‬
‫متفاوت‬ ‫شکست‬ ‫ضرایب‬ ‫محورهاست‬ ‫این‬no‫و‬ne‫را‬‫دید‬ ‫خواهند‬.
❖‫پمپ‬ ‫پرتو‬ ‫کافیست‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫ارضای‬ ‫برای‬ ‫بنابراین‬ωp‫کمتر‬ ‫شکست‬ ‫ضریب‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫قطبیده‬ ‫جهتی‬ ‫در‬
‫ببیند‬ ‫ممکن‬ ‫شکست‬ ‫ضریب‬ ‫دو‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫را‬.
‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫شرط‬ ‫برقراری‬‫خطی‬ ‫غیر‬ ‫کریستال‬ ‫در‬

25. ‫تجربی‬ ‫چیدمان‬
25
‫سیستم‬ ‫زیرچیدمان‬ ‫شکل‬BBO OPO‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫دو‬ ‫نوع‬ ‫فازی‬ ‫تطبیق‬ ‫با‬ ‫کریستالی‬ ‫دو‬.
•‫نئودیمی‬ ‫لیزر‬ ‫سوم‬ ‫هارمونیک‬‫م‬
‫یاگ‬(۳۵۵‫نانومتر‬)
•‫بیشینه‬ ‫انرژی‬۷۰‫در‬ ‫ژول‬ ‫میلی‬
‫پالس‬ ‫هر‬
•‫حدود‬ ‫پالس‬ ‫پهنای‬۸‫نانوثانیه‬
•‫تکرار‬ ‫فرکانس‬١-١۰‫هرتز‬

26. ‫مراجع‬
[1] S.Brosnan,R.byer,"Optical parametric oscillator threshold and linewidth studies",IEEE, J.Quantum Electronics ,15,pp.415-
431,1979.
[2] G. Anstett, G. Göritz1, D.Kabs1, R. Urschel, R.Wallenstein1,A.Borsutzky1, "Reduction of the spectral width and
beamdivergence of a BBO-OPO by using collinear type-II phasematching and back reflection of the pump beam", Appl. Phys.
B,72, pp.583–589, 2001
[3] W.Sheng, Geoffrey A.Blake, Z.Sun and J.Ling:" Simple highperformance type IIb -BaB2O4 optical parametric
oscillator",Appl. Opt, 36, pp.5898-5901, 1997 [4] Nonlinear Optical Materials: Principles and Applications : Varenna on Lake
Como, Villa Monastero, 20-30 July 1993
[5] Nonlinear Optics: Robert W. Boyd
26

27. ‫سپاسگزارم‬ ‫شما‬ ‫توجه‬ ‫از‬