ycliper

Популярное

Музыка Кино и Анимация Автомобили Животные Спорт Путешествия Игры Юмор

Интересные видео

2025 Сериалы Трейлеры Новости Как сделать Видеоуроки Diy своими руками

Топ запросов

смотреть а4 schoolboy runaway турецкий сериал смотреть мультфильмы эдисон
Скачать

How can one optimize phase matching in second harmonic generation SHG for femtosecond pulses

Автор: delmarphotonics

Загружено: 2026-01-15

Просмотров: 2

Описание: Optimizing Phase Matching in Second-Harmonic Generation (SHG) for Femtosecond Pulses
Contact us for technical guidance or a quote: [email protected]
http://www.dmphotonics.com

Second-harmonic generation (SHG) is a fundamental nonlinear optical process where two photons of the same frequency (ω) combine in a nonlinear medium to generate a photon at twice the frequency (2ω). In femtosecond laser systems, efficient SHG is critical for applications ranging from ultrafast spectroscopy to nonlinear microscopy. However, the ultrashort duration of femtosecond pulses introduces unique challenges in phase matching and conversion efficiency, requiring careful optimization.

1. Understanding Phase Matching:
Phase matching is the condition where the phase velocity of the fundamental wave matches that of the generated second-harmonic wave in the nonlinear crystal. Mathematically, this is expressed as k(2ω) = 2k(ω), where k is the wavevector. Perfect phase matching ensures constructive interference of the generated second-harmonic field along the propagation direction. In practice, mismatched phases lead to back-conversion, reducing conversion efficiency.

2. Techniques for Phase Matching:
Birefringent Phase Matching (BPM): This relies on the crystal’s anisotropic refractive indices. By selecting an appropriate propagation angle relative to the crystal axes, one can match the refractive indices of the fundamental and second-harmonic waves. Types I and II phase matching allow different polarization configurations (e.g., o + o → e or o + e → e). BPM is widely used in femtosecond SHG because it avoids the need for periodic poling, although it may be limited by spatial walk-off.
Quasi-Phase Matching (QPM): In periodically poled crystals, such as PPLN or PPKTP, the nonlinear coefficient is periodically inverted to compensate for phase mismatch. QPM is highly effective for broadband femtosecond pulses because it relaxes angular and wavelength constraints and reduces spatial walk-off, allowing higher conversion efficiencies over a broad spectrum.

3. Optimizing for Femtosecond Pulses:
Broadband Phase Matching: Femtosecond pulses have broad spectral bandwidths, making it difficult to phase match all frequency components simultaneously. One solution is to use angle-tuned or temperature-tuned crystals with a group-velocity matching design to minimize temporal walk-off between fundamental and second-harmonic pulses.
Crystal Length and Group Velocity Mismatch (GVM): Longer crystals increase conversion efficiency but also amplify group velocity mismatch, causing temporal broadening and reduced peak intensity of the second harmonic. Optimal SHG requires balancing crystal length to maximize conversion while minimizing pulse distortion.
Beam Focusing and Spatial Walk-Off: Tight focusing increases peak intensity and conversion efficiency, but in birefringent crystals, walk-off between ordinary and extraordinary waves can reduce overlap. Using walk-off-compensated crystal arrangements or slightly looser focusing can mitigate this.
Temperature Tuning: Many nonlinear crystals, such as BBO or LBO, allow fine-tuning of phase matching through temperature control. Precise thermal stabilization can optimize SHG efficiency, especially in systems sensitive to spectral drift.

4. Practical Considerations:
Dispersion Compensation: Chirped femtosecond pulses can reduce peak intensity and efficiency. Pre-compensating the pulse with prisms, gratings, or chirped mirrors ensures near-transform-limited pulses enter the nonlinear crystal.
Crystal Orientation and Alignment: Angular precision on the order of milliradians can significantly impact phase-matching efficiency. Using high-precision rotation mounts for the crystal ensures optimal phase-matching angles.
Material Choice: Selecting crystals with high nonlinear coefficients, broad transparency ranges, and low GVM is essential. Common choices include BBO, LBO, KDP, and periodically poled LiNbO₃.

Del Mar Photonics, Inc. is a leading manufacturer and system integrator of advanced photonics products for scientific and industrial applications. We offer a comprehensive range of lasers, optics, optical crystals, and related instrumentation to support cutting-edge research and development.
We welcome opportunities to collaborate with researchers and instrumentation developers on custom OEM systems tailored to specific application needs. Contact us for technical guidance or a quote: [email protected]
http://www.dmphotonics.com

#FemtosecondLasers #SecondHarmonicGeneration #SHG #NonlinearOptics #PhaseMatching #UltrafastOptics #LaserPhysics #BirefringentPhaseMatching #QuasiPhaseMatching #UltrafastSpectroscopy #NonlinearCrystals #PulseCompression #GroupVelocityMatching #FemtosecondPulses #LBO #BBO #PPLN #LaserEngineering #NonlinearOpticalProcesses #HighPowerLasers #OpticalPhysics

Не удается загрузить Youtube-плеер. Проверьте блокировку Youtube в вашей сети.
Повторяем попытку...
How can one optimize phase matching in second harmonic generation SHG for femtosecond pulses

Поделиться в:

Доступные форматы для скачивания:

Скачать видео

  • Информация по загрузке:

Скачать аудио

Похожие видео

Самое лучшее фокусное на рынке и его жертвы TTARTISAN 40mmF2 Обзор и Тесты

Самое лучшее фокусное на рынке и его жертвы TTARTISAN 40mmF2 Обзор и Тесты

Реальность Меняется, Когда Ты На Нее Смотришь Самый Пугающий Эксперимент Физики

Реальность Меняется, Когда Ты На Нее Смотришь Самый Пугающий Эксперимент Физики

Бетельгейзе уже взорвалась?

Бетельгейзе уже взорвалась?

MAX знает о тебе больше, чем Telegram и VK

MAX знает о тебе больше, чем Telegram и VK

СИЛА ТРЕНИЯ: Советская школа против современной. От ЕГЭ до Олимпиады!

СИЛА ТРЕНИЯ: Советская школа против современной. От ЕГЭ до Олимпиады!

Арестович: Трамп кинул. Чем ответит Путин?

Арестович: Трамп кинул. Чем ответит Путин?

Лижут ли Вас Собаки? ВОТ ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ (вас шокирует)!

Лижут ли Вас Собаки? ВОТ ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ (вас шокирует)!

Никто не сносит знаменитостей так, как Джим Кэрри в расцвете сил!

Никто не сносит знаменитостей так, как Джим Кэрри в расцвете сил!

Я наконец-то понял, что делает Илон Маск.

Я наконец-то понял, что делает Илон Маск.

На скорости света (визуализация от ScienceClic)

На скорости света (визуализация от ScienceClic)

Катастрофа! Китай совершил нечто невиданное ранее с лунной ракетой, шокировав НАСА, но SpaceX…

Катастрофа! Китай совершил нечто невиданное ранее с лунной ракетой, шокировав НАСА, но SpaceX…

ХЛЕБ — ОРУЖИЕ ГЕНОЦИДА. Как дрожжи и глютен убили наше долголетие. Диета

ХЛЕБ — ОРУЖИЕ ГЕНОЦИДА. Как дрожжи и глютен убили наше долголетие. Диета "Заселенцев"

Чем отличаются: капучино, эспрессо, раф, флэт уайт и латте. Все, что нужно знать о кофе

Чем отличаются: капучино, эспрессо, раф, флэт уайт и латте. Все, что нужно знать о кофе

How Impossible Is This Undersea Generator? ($1000 challenge)

How Impossible Is This Undersea Generator? ($1000 challenge)

27 НОВЫХ ТОВАРОВ с АЛИЭКСПРЕСС 2026, Полезные ГАДЖЕТЫ От Которых Точно ОФИГЕЕШЬ + КОНКУРС

27 НОВЫХ ТОВАРОВ с АЛИЭКСПРЕСС 2026, Полезные ГАДЖЕТЫ От Которых Точно ОФИГЕЕШЬ + КОНКУРС

20 КРУТЕЙШИХ ГАДЖЕТОВ С АМАЗОНА, КОТОРЫЕ ВЫ ЗАХОТИТЕ КУПИТЬ

20 КРУТЕЙШИХ ГАДЖЕТОВ С АМАЗОНА, КОТОРЫЕ ВЫ ЗАХОТИТЕ КУПИТЬ

Почему МАЛЕНЬКИЙ атом создает такой ОГРОМНЫЙ взрыв?

Почему МАЛЕНЬКИЙ атом создает такой ОГРОМНЫЙ взрыв?

Inside the MiG-25 Foxbat Factory – The Soviet Mach-3 Interceptor Program

Inside the MiG-25 Foxbat Factory – The Soviet Mach-3 Interceptor Program

Почему большинство людей умирает до 80 и как ИЗБЕЖАТЬ этих 5 смертельных привычек!

Почему большинство людей умирает до 80 и как ИЗБЕЖАТЬ этих 5 смертельных привычек!

Вы думали, что допинг — это плохо? Подождите, пока не услышите об электромагнитных велосипедах.

Вы думали, что допинг — это плохо? Подождите, пока не услышите об электромагнитных велосипедах.

© 2025 ycliper. Все права защищены.



  • Контакты
  • О нас
  • Политика конфиденциальности



Контакты для правообладателей: [email protected]