等優勢。基于二次諧波的自相關儀光學系統主要有以下兩種工作形式：共線傳輸型與非共線傳輸型。（1）共線傳輸型如上圖所示，入射光經分束片分成兩束光獨立傳播，兩束光又分別經回返裝置又傳輸至分束片并再次合為一束光共線傳輸。其中一個回返裝置可提供光學時間延遲，當其從兩激光脈沖重合處開始運動至兩激光脈沖完全脫離，便完成了一次該路激光脈沖對另一路激光脈沖的掃描，可輸出相關函數的波形。兩束光共線入射倍頻晶體時因滿足相位匹配條件發生倍頻效應（通過調節倍頻晶體的方向，可滿足單束光入射不發生倍頻），探測器接收倍頻光的信號，通過該信號的時間延遲和強度可確定原始激光的脈沖寬度。（2）非共線傳輸型當兩束光經過回返裝置再次回 ...

”方法，利用二次諧波產生使泵浦或探測光束的頻率加倍。這兩種方法都會損耗較多的激光功率，損耗對于測量高導電性材料(如金剛石)是一個關鍵問題，需要足夠高的激光功率強度來產生足夠高的信噪比。此外，雙色法對激光的強度和波長穩定性都有很高的要求。否則，激光波長的波動將轉化為泵浦和探測光束的功率強度的波動，并在TDTR測量中出現噪聲。其次泄漏泵束對Vout信號的影響主要是線性的，Vout=Vout0+aVleak。Vout0為不受泄漏泵束影響的反相熱信號，a為比例常數，Vleak為僅由泄漏泵束引起的檢測信號。常數a取決于包括檢測器光電流和諧振電路品質因數在內的因素，可以通過測量Vout作為Vleak的函數 ...

粉末倍頻的的測試使用脈沖Q-開關Nd：YAG激光器，依據Kurtz-Perry法來測試，激光波長是1064nm。化合物K2(TeO)P2O7和Rb2(TeO)P2O7的粉末倍頻效應均為0.1×KDP，出現此種現象可歸因于在化合物結構中TeO5基團幾乎按照對稱的方向排列，因此在很大程度上削弱了它們的倍頻效應。除此之外，由圖1(b)可得，在化合物K2(TeO)P2O7和Rb2(TeO)P2O7中，二次倍頻效應的強度隨著粒徑的增大而增大，最終趨于平緩，根據Kurtz和Perry，這種曲線現象表明K2(TeO)P2O7和Rb2(TeO)P2O7服從第一類相位匹配。圖1(a) 化合物K2(TeO)P2O ...

轉換過程有：二次諧波，差頻，和頻，光參量振蕩，和其它二階非線性過程。二次諧波（SHG）或倍頻是利用非線性晶體的χ（2）特性的最常見的應用。在SHG中，兩個具有相同波長的泵浦光子通過一個非線性過程結合，產生波長為λ/2的第三個光子。與SHG類似，和頻（SFG）是結合波長為λp和λs的兩個輸入光子來產生一個波長為λSFG 的輸出光子。λSHG=（1/λp+1/λs）-1。差頻（DFG）中，兩個波長為λp和λs的光子入射到晶體，頻率較低的波長為信號光子λs激發泵浦光子λp，發射一個波長為λs的信號光子和一個波長為λi的限制光子。Λi=(1/λp-1/λs)-1。在差頻過程中，兩個信號光子和一個閑置光 ...

晶體長度當選擇一種晶體時，晶體長度是一個重要的因素。對于窄帶連續波光源，我們的20mm到40mm的較長晶體長度將提供最好的效率。然而，對于脈沖光源，長晶體對激光帶寬和脈沖寬度敏感性增加，會具有負面效應。對于納秒脈沖，我們通常推薦10mm長度，而最短的0.5mm到1mm的長度則適用于飛秒脈沖系統。極化為了利用鈮酸鋰的最高非線性系數，輸入光應該是e偏振的，即偏振態必須與晶體偶極矩匹配。通過使光的偏振軸與晶體的厚度方向平行可實現這一點。這可用于所有非線性相互作用。聚焦和光路設計由于PPLN是一種非線性材料，當晶體中光子的強度最大時，將獲得從輸入光子到產生光子的最高轉換效率。這通常是通過晶體的端面正入 ...

的輸出功率。二次諧波產生：PPLN是用于倍頻的最有效晶體之一，尤其是能高效產生綠光和紅光。PPLN一直用于倍頻脈沖光1064nm，單次通過的脈沖系統中轉換效率高達80%。在連續光系統中，腔內倍頻效率已實現超過50%。如何使用PPLN晶體長度：當選擇一種晶體時，晶體長度是一個重要因素。對于窄帶連續光源，我們的20mm到40mm的較長晶體長度將提供更高的效率。然而，對于脈沖光源，長晶體對激光帶寬和脈沖寬度敏感性增加，會具有負面效應。對于納秒脈沖，通常推薦10mm長度，而較短的0.5mm到1mm長度則適用于飛秒脈沖系統。極化：為了利用鈮酸鋰的最高非線性系數，輸入光應該是e偏振的，即偏振態必須與晶體偶 ...

1．二次諧波產生PPLN可用于單通結構的SHG，泵浦聚焦在晶體長度的中心。為了達到最佳效率，要達到Boyd-Kleinman聚焦狀態。這就是光斑的大小，晶體長度與共聚焦參數的比值是2.84。SHG相互作用所能達到的最佳轉換效率也取決于以下幾個因素:連續波或脈沖泵源輸入功率:在高功率時，可達到增益飽和泵浦/SHG波長:在低增益時，涉及更高能量光子(短波長)的相互作用，轉換效率更高。1064nm→532nm對于低增益連續波，典型的轉換效率為2%/Wcm。例如，對于1.5W的1064nm泵浦，40mm長的MgO:PPLN晶體，532nm的預期輸出是180mW。在更高的功率下，Covesion在10W ...

用于冷卻鈹離子銫原子的PPLN晶體Covesion 的 MSFG 晶體系列最常用于量子光學系統，其中需要窄線寬激光器來訪問特定的原子躍遷，以操縱和冷卻原子和離子。通過使用高功率光纖泵浦激光器在 MgO:PPLN 中產生和頻，可以輕松實現瓦級功率的冷卻激光器。MSFG626可用于冷卻鈹離子，兩個泵浦激光器分別為1051nm和1550nm，然后在MSFG626中結合，產生626nm。使用BBO晶體，這種輸出可以在313nm處增加一倍頻率至9Be+離子躍遷。類似地，我們的MSHG637已經被用來演示銫原子從1560nm和1077nm冷卻到637nm，然后頻率加倍到原子躍遷。我們的MSFG 和頻晶體系 ...

多光子成像對二次諧波（Second harmonic generation, SHG）生成敏感，即兩個光子瞬間將它們的能量轉移到一個波長減半的光子上。二次諧波生成不需要熒光基團，但要求分子結構是高度有序和特別對稱的。最常見的滿足二次諧波生成的生物結構是膠原。（3）多光子成像是一種非線性的過程，信號產生要求功率密度達到MW/cm2的量級。如此量級只有在顯微物鏡的焦平面才可以達到，因而將可以觀測的信號限制在了焦平面。這帶來的一個好處是，焦平面上下的光損傷會大大減小。飛秒激光有足夠高的峰值功率，并維持一個低的平均功率水平，可以減小生物樣品的光損傷。產生雙光子激發熒光和二次諧波生成等非線性過程信號的強 ...

該激光器產生二次諧波(532 nm)激發樣品。脈沖寬度為7 ps。信號通過物鏡(Edmund Inc，NA=0.4)聚焦到一個充滿二甲基亞砜(DMSO)的細胞。在這種設置下聚焦點可以小于2μm2，從本質上限制了未來實驗中潛在的空間分辨率。傳輸的輻射被一個相同的物鏡收集，并通過另一個聚焦透鏡定向到單模光纖中。將光纖的輸出信號準直后送入PMT。PMT是由光子計數電子學通過適當的延遲線發送一部分入射光束觸發的。激發脈沖(532 nm)后，檢測持續60 ns，則每個通道的標稱時間間隔為15 ps，這定義了該設置的時間分辨率，因此更換相應器件將改變系統的時間分辨率。圖3圖3為使用上述系統測得得甲醇（左） ...