हार्मोनिक जनरेशन और आवृत्ति रूपांतरण
द्वितीय-क्रम अरैखिकताएँ क्रिस्टलों को ऑप्टिकल आवृत्तियों को दोगुना या मिश्रित करने देती हैं, जिससे चरण-मिलान प्रक्रियाओं के माध्यम से लेजर प्रकाश को नई तरंग दैर्ध्य में परिवर्तित किया जाता है।
Definition
द्वितीय-क्रम संवेदनशीलता द्वारा मध्यस्थता की जाने वाली अरैखिक ऑप्टिकल प्रक्रियाएँ जिनमें दो ऑप्टिकल तरंगें योग, अंतर, या दोगुनी आवृत्ति पर एक तरंग उत्पन्न करने के लिए संयोजित होती हैं, कुशल सुसंगत रूपांतरण के लिए चरण मिलान की आवश्यकता होती है।
Scope
यह विषय द्वितीय-क्रम अरैखिक प्रक्रियाओं को शामिल करता है जो नई आवृत्तियों पर प्रकाश उत्पन्न करती हैं। इसमें द्वितीय-हार्मोनिक जनरेशन, योग- और अंतर-आवृत्ति जनरेशन, ऑप्टिकल पैरामीट्रिक प्रवर्धन और दोलन, और चरण मिलान की सर्व-महत्वपूर्ण स्थिति शामिल है, जिसे द्विअपवर्तन या आवधिक रूप से पोलेड क्रिस्टल में अर्ध-चरण-मिलान के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो परिवर्तित तरंग को सुसंगत रूप से बढ़ने की अनुमति देता है। यह उच्च हार्मोनिक्स को भी छूता है। यह बताता है कि लेजर को तरंग दैर्ध्य में कैसे स्थानांतरित किया जाता है और ट्यून करने योग्य और उलझे हुए-फोटॉन स्रोतों का निर्माण कैसे किया जाता है।
Core questions
- एक क्रिस्टल लेजर प्रकाश की आवृत्ति को कैसे दोगुना करता है?
- चरण मिलान क्या है और यह क्यों आवश्यक है?
- योग- और अंतर-आवृत्ति जनरेशन और पैरामीट्रिक प्रवर्धन कैसे संबंधित हैं?
- आवधिक पोलिंग अर्ध-चरण-मिलान कैसे प्राप्त करती है?
Key concepts
- द्वितीय-हार्मोनिक जनरेशन
- योग-आवृत्ति जनरेशन
- अंतर-आवृत्ति जनरेशन
- ऑप्टिकल पैरामीट्रिक दोलन
- चरण मिलान
- अर्ध-चरण-मिलान
- आवधिक रूप से पोलेड क्रिस्टल
- आवृत्ति दोहरीकरण
Key theories
- द्वितीय-हार्मोनिक और त्रि-तरंग मिश्रण
- द्वितीय-क्रम संवेदनशीलता के माध्यम से दो फोटॉन योग आवृत्ति पर एक में संयोजित होते हैं, या एक दो में विभाजित होता है; द्वितीय-हार्मोनिक जनरेशन आवृत्ति दोहरीकरण का विशेष मामला है, और अंतर-आवृत्ति और पैरामीट्रिक प्रक्रियाएं ट्यून करने योग्य आउटपुट उत्पन्न करती हैं।
- चरण मिलान
- कुशल रूपांतरण के लिए परस्पर क्रिया करने वाली तरंगों को प्रचार करते समय चरण में रहना आवश्यक है; यह चरण वेगों को बराबर करने के लिए द्विअपवर्तन का फायदा उठाकर या अर्ध-चरण-मिलान प्राप्त करने के लिए अरैखिकता को आवधिक रूप से उलट कर व्यवस्थित किया जाता है।
Clinical relevance
आवृत्ति दोहरीकरण नियोडिमियम-आधारित सर्जिकल और नेत्र संबंधी लेजर के हरे प्रकाश को इन्फ्रारेड आउटपुट से उत्पन्न करता है, और ऊतक में द्वितीय-हार्मोनिक जनरेशन कोलेजन और अन्य व्यवस्थित संरचनाओं के गैर-रैखिक माइक्रोस्कोपी में लेबल-मुक्त कंट्रास्ट प्रदान करता है।
History
फ्रेंकेन और सहकर्मियों ने 1961 में क्वार्ट्ज में रूबी लेजर को केंद्रित करके पहले ऑप्टिकल द्वितीय हार्मोनिक का अवलोकन किया। आर्मस्ट्रांग, ब्लोमबर्गन और सहकर्मियों ने जल्द ही चरण मिलान और अरैखिक इंटरैक्शन के सिद्धांत को विकसित किया, और आवधिक रूप से पोलेड क्रिस्टल में अर्ध-चरण-मिलान ने बाद में कुशल रूपांतरण को व्यापक रूप से व्यावहारिक बना दिया।
Key figures
- Peter Franken
- Nicolaas Bloembergen
- John Armstrong
Related topics
Seminal works
- boyd2020
- franken1961
Frequently asked questions
- एक हरा लेजर पॉइंटर इन्फ्रारेड लेजर से कैसे आ सकता है?
- कई हरे लेजर नियोडिमियम लेजर के अदृश्य इन्फ्रारेड आउटपुट को आवृत्ति-दोगुना करने के लिए एक अरैखिक क्रिस्टल का उपयोग करते हैं, जिससे दृश्यमान हरे प्रकाश का उत्पादन करने के लिए तरंग दैर्ध्य आधा हो जाता है।
- चरण मिलान की आवश्यकता क्यों है?
- क्योंकि मौलिक और परिवर्तित तरंगें आमतौर एक विसरित माध्यम में अलग-अलग गति से यात्रा करती हैं, वे तालमेल से बाहर हो जाती हैं और रूपांतरण स्वयं को रद्द कर देता है; चरण मिलान उन्हें सिंक्रनाइज़ रखता है ताकि परिवर्तित तरंग क्रिस्टल के साथ बढ़ती रहे।