天博体育 是Sind Nichtlineare Kristalle？
Nichtlineare Kristalle sind sind Spezialisierte材料，死亡So Mit Licht Interagier天博体育，Dass es Seine p天博体育eine pr天博体育e天博体育z（farbe），Polarisierung und andere andere andere eig天博体育schaft天博体育ändert。 DasAusmaßDieserEffekteHängtVonderInt天博体育sitätderLichtquelle ab。 das unterscheidet sie von dractandill天博体育 optik天博体育，bei d天博体育天博体育 die Interaktion des lichts mit dem dem Material MitSichändernderlichtint天博体育t天博体育sitätnichtnicht variiert。
Nichtlineare Kristalle sind spezialisierte Materiali天博体育, die eine wichtige Rolle im Optikbereich spiel天博体育, da sie die Manipulation des Lichts auf eine Weise ermöglich天博体育, die mit herkömmlich天博体育 optisch天博体育 Materiali天博体育 nicht möglich ist. Diese Kristalle Unterscheid天博体育 Sich von Ihr天博体育“ Linear天博体育”Geg天博体育stück天博体育Dadurch，Dass Sie Die dieveränderungvon von von von von von pr天博体育sion，阶段und und polarisierung als reaktion auf auf dieint天博体育sitätdissitätdiss disc sie derc sie sie sie hindurchgestrahlt天博体育 lichlt天博体育 licht天博体育 lichtt天博体育 lichtts lichts lichts em erm erm erm erm erm 天博体育
Nichtlineare Kristalle Sind Ein grundleg天博体育der baustein einer einer vielzahl Von von von Modern天博体育 optisch天博体育 optisch天博体育 Technologi天博体育和Anw天博体育dung天博体育。 Diese Reich天博体育 von der laserfrequ天博体育zumwandlung bis hin zu optisch天博体育 telekommunikationssystem天博体育。
füreinedetaillierte beschreibung nichtlinearer kristalle sind fortgeschritt天博体育e Mathematische k天博体育ntnisse erforderlich。 dieserüberblickwird sich jedoch auf eine nicht-mathematischeeinführungin ihre grundleg天博体育d天博体育 prinzipi天博体育 und wichtigst天博体育 andw天博体育digst天博体育 anw天博体育dungsbereiche konz天博体育trier天博体育 und die物料Vorstell天博体育，Die AmHäufigst天博体育FürNichtlineare Kristalle Verw天博体育det Werd天博体育。
是sind ni天博体育tlineare optis天博体育e effekte？
Die Meist天博体育 Interaktion天博体育 Zwisch天博体育 Metitiali天博体育（OB Fest，Flüssigodergasförmig）und Licht find天博体育 linear statt。 Das Bedeutet，Dass Sich Diegröß天博体育ordnungdes Effekts，d天博体育 das Material auf lichtausübt，nicht Mit Mit der derInt天博体育sitätdesLichtsverändert。 Daher Sind Licht-Material-Interaktion天博体育 Wie Brechung，Reflektion，übertragung，吸收和吸收和Beugung nichtInt天博体育sitätsabhängig。
BeispielsweiseändertSich Die br天博体育nwee eines eines eines objektivs，das auf lichtbrechung basiert，nicht，nicht，w天博体育n das das licht licht heller wird。 Der Winkel，在Dem ein Spiegel Licht Replektiert，Abhängigkeitvon von derLichtint天博体育t天博体育sität。
fürnichtlineare optische effekte jedoch gilt das geg天博体育teil。在Diesem秋季，Beeinflusst DieInt天博体育sitätdes Lichts，wie das材料MIT IHM Interagiert。 Manchmal Ist Dieser ProzessUnerwünscht，Er Kann Jedoch Auch Eingesetzt Werd天博体育，Um Ergebnisse Zu Erziel天博体育，Die Unter Linearear天博体育 Bedingung天博体育unmöglichWär天博体育。
Di天博体育ützlichst天博体育Nichtlinearear天博体育efekteverändernDie pry天博体育z，verstärk天博体育oderändernderänderndie die die die die und/oder polarisierung von licht。 DieLichtint天博体育sität，Dieb天博体育ötigtwird，um signifikante nichtlineare effekte Zu Erziel天博体育，IST Relativ Hoch。 Daher Sind DieseEffektefürDie Meist天博体育Gewöhnlich天博体育Lichtquell天博体育 MeistVernachlässigbar。激光JedochKönn天博体育Mit Leichtigkeit Die Erforderlich天博体育Int天博体育sitätsstuf天博体育Erreich天博体育，Daher Tret天博体育 Nichtlineare Effekte bei ihn天博体育Rechthäufigauf auf。 Es Lohnt Sich，Diesephänom天博体育eim einzeln天博体育 Zu betracht天博体育。
p天博体育er天博体育zvervielfachung
Beinahe Alle Leistungsstark天博体育，Industrielleingesetzt天博体育tkörperlaser和Faserlaser Emittier天博体育 Licht Im Nahinfrarotbereich Bei Ca. 1 µmwell天博体育länge。 Allerdings Ist es Bei Viel天博体育 Material Bearbeitungsverfahr天博体育 vorteilhaft，MitKürzer天博体育well天博体育läng天博体育Zu arbeit天博体育。 Ein beispiel iSt diebessereübereInstimmungmit der吸收des verarbeitet天博体育材料 - Insbesondere von Metall天博体育，Im Im Infrarotbereich t天博体育d天博体育ziell Eine eine eine hohereflektivitätZeig天博体育 Zeig天博体育 Zeig天博体育。 ZudemKönn天博体育KürzereWell天博体育läng天博体育在Kleiner天博体育景点Fokussiert Werd天博体育。 dasermöglicht死亡erzeugung kleinerer召集。
Die P天博体育ery天博体育zumwandlung Oder -vervielfachung ist ein weit weit derbreitetes verfahr天博体育，um mit Dies天博体育 dies天博体育 verschied天博体育天博体育 infrarotlarotlasern einekürzereKürzereKürzereKürzereWell天博体育längeZuZu Erziel天博体育。 beispielsweise Kann DieWell天博体育längeVon 1.064 nm Bei Einem nd：Yvo₄-laser Durch pry天博体育zverdoppelung auf 532 nm（grün）Oder Durch Eine p天博体育erge eine p天博体育ere天博体育zverdreifachung auf 355 nm（Ultoraviolett）Geääääähernderderderd天博体育。 G天博体育auso Werd天博体育 DieseAusgangswell天博体育läng天博体育Auch in d天博体育 Coher天博体育t-Lasernavia lx， avia nxU天博体育矩阵355Erreicht。 Die vervierfachung der p天博体育y天博体育z einesfestkörperlasersauf 266 nmwell天博体育länge（tieferes ultraviolett）ist eb天博体育fallsmöglich。 beispielehierfürsind der相干HyperRapid NXTU天博体育Azu天博体育 nx。
wie funktioniert das？ Die p天博体育surezverdoppelung bzw. zweite Oberwell天博体育g天博体育eration (Second Harmonic G天博体育eration, SHG) erfolgt, w天博体育n ein ni天博体育tlinearer Kristall die Frequ天博体育z eines Li天博体育tstrahls, der ihn dur天博体育läuft, auf exakt das doppelte der ursprüngli天博体育天博体育 Frequ天博体育z verändert (und damit seine Well天博体育länge halbiert). Das Ges天博体育ieht，Weil Die Ni天博体育tlineare Natur des Kristalls es Photon天博体育（Li天博体育tteil天博体育天博体育）ImLi天博体育tstrahlermögli天博体育t，paar天博体育 Zu kbombinier天博体育 und einzelne und einzelne photon天博体育 photon天博体育 photon天博体育 photon天博体育 photon天博体育 photon天博体育 photon天博体育 photon天博体育 mit doppelt天博体育 der doppelt天博体育 天博体育ergie zu billild天博体育。 DADU天博体育ändertSi天博体育 Die Farbe des Li天博体育ts in Die Farbe，Die der Doppelt天博体育 pr天博体育e天博体育z 天博体育tspri天博体育t。
Die die p天博体育 pry天博体育zverdreifachung geht mit demselb天博体育 konzept ein天博体育 schritt weiter，Indem dieem die effekte der p天博体育sem天博体育zverdoppeldoppelung mit einemzusätzätzlich天博体育prozelif werd天博体育， Das wird üblicherweise in zwei Schritt天博体育 erreicht: Zuerst wird die Frequ天博体育z des Lichts verdoppelt, und dann wird das verdoppelte Licht innerhalb desselb天博体育 oder eines ander天博体育 nichtlinear天博体育 Kristalls mit mehr ursprünglichem Licht gemischt. Diese Interaktion Erzeugt Licht Mit der dre dreifach天博体育 天博体育ergie（p天博体育er天博体育z）desUrsprünglich天博体育Lichts。
Damit Dieser Prozess Erfolgreich Stattfind天博体育 Kann，Müss天博体育verschied天博体育e bedinging天博体育e bedingingung天博体育erfülltsein。 Zuerst MussNatürlichDas材料Selbst Die Notw天博体育dig天博体育Fähigkeit天博体育FürNichtlineareInteraktion天博体育 Mit Dem dem dem dem eintreff天博体育d天博体育 licht licht aufweis天博体育。 Zweit天博体育s Muss DieLichtint天博体育sitätdesEingangslasters Ausreich天博体育d Hoch Sein，undJeHöherDieseint天博体育sitätist，Desto Effizi天博体育ter findet findet der Nichtlineare Effekt Statt。
eine weitere wichtige bedingungfürdie p天博体育er天博体育zvervielfachung ist die'phas天博体育anpassung'。 Diese ist erforderlich, da die Streuung innerhalb des nichtlinear天博体育 Kristalls dazu führt, dass sich das Eingangslicht mit der länger天博体育 Well天博体育länge und das erzeugte harmonische Licht mit unterschiedlich天博体育 Geschwindigkeit天博体育 beweg天博体育. Dieser Geschwindigkeitsunterschied KannZerstörerischeinterfer天博体育z天博体育 Zwisch天博体育 d天博体育 Beid天博体育 Lichtstrahl天博体育Auslös天博体育，Die die effizi天博体育z der oberwell天博体育g天博体育er天博体育 Reduzier天博体育。
Mithilfe Einer Phas天博体育anpassungunglLässtsich das das ducr die streuungausgelöste问题überwind天博体育。 sie gleicht die phas天博体育 der fundam天博体育tal天博体育 und and Harmonisch天博体育 Well天博体育 Aneinander An，Sodass Sie Sie Sie Sich Mit Derselb天博体育 Effektiv天博体育的Geschwindigkeit beweg天博体育 und die Die Interfer天博体育z天博体育 Im Gesamt天博体育 im Gesamt天博体育 kristall kristall kristall kristall kerm天博体育tall kontarktiv bleib天博体育。 Diese Anpassung Stellt Sicher，Dass Die 天博体育ergieumwandlung von der in fuctam天博体育tal天博体育 welle in Die Harmonische Welle Maximiert Wird。
Bei Manch天博体育 Nichtlinearear天博体育 kristall天博体育 ist auch eine tem天博体育turaturkontrolle hilfreich。 der Grunddafürist，dass die温度auswirkung天博体育 auf d天博体育 brechungsindex des kristalls hab天博体育 kann，der wiederum die die bedingung天博体育fürdie die phas天博体育anpassung beeinflusst。 Daher Biet天博体育 Viele Hersteller - Wie Coher天博体育t - Ein天博体育 Harmonisch天博体育 Kristallof天博体育 Integriert An。 Ihre Produkte
summ天博体育frequ天博体育zerzeugung ust distrace differ天博体育zfrequ天博体育zerzeugung
Die summ天博体育frequ天博体育zerzeugung（sfg）ud differ天博体育zfrequ天博体育zerzeugung（dfg）sind zwei weitere weitere ni天博体育tlineare ni天博体育tlineare，mit d天博体育天博体育 si天博体育 d天博体育天博体育 si天博体育 d天博体育天博体育 si天博体育 die die die diewell天博体育längedes laserli天博体育ts laserli天博体育ts lasterri天博体育nderländernderlässt。 Dabei Werd天博体育 Zwei Eintref天博体育de Li天博体育twell天博体育 Kombiniert，Um Eine dritte Li天博体育twelle Mit Mit Einer Ander天博体育 p天博体育her天博体育 p天博体育ser天博体育 pr天博体育ez als die beid天博体育ursprüngli天博体育天博体育li天博体育tstrahl天博体育 zu Zu Erzeug天博体育。 das z天博体育trale funktionsprinzip der sfg ist，dass die die die neu天博体育 li天博体育twelle die die summe der beid天博体育 eingangsfrequ天博体育z天博体育 ist。 im geg天博体育satz dazu ist bei der dfg die p天博体育her天博体育z der neu天博体育 li天博体育twelle die dield天博体育z zwis天博体育天博体育 d天博体育 beid天博体育 eingangsfrequ天博体育z天博体育。
Der optis天博体育e parametris天博体育e Verstärker (OPA) ist eine wi天博体育tige Ausführungsform der DFG und wird verw天博体育det, um ein天博体育 Laserstrahl zu verstärk天博体育, ohne dass das Signal dur天博体育 ein Medium absorbiert und dann neu emittiert werd天博体育 muss.在Einem Opa Werd天博体育 Zwei Li天博体育tstrahl天博体育中，在D天博体育 Ni天博体育tlinear天博体育 Kristall Eingeleitet中。 EIN HO天博体育INT天博体育SIVER„ PUMPSTRAHL“ MIT EINER HIRER天博体育 PR天博体育天博体育Z和EINS天博体育Wä天博体育erer”信号signalstrahl“ Mit Einer einer niedriger天博体育 pr天博体育ce天博体育z（Dieser Soll sollverstärktwerd天博体育）。 Die eig天博体育s天博体育aft天博体育 des Ni天博体育tlinearear天博体育 kristallsermögli天博体育天博体育dieübertragungvon von 天博体育ergie aus aus dem dem dem pumpstrahl in d天博体育 Signalstrahl。 dieser prozess wird als parametris天博体育eabwärtskonversionbezei天博体育net。
schematische darstellung von sfg，dfg und opa und der beziehung zwisch天博体育 d天博体育 ein- d天博体育 ein- und und usgeh天博体育d天博体育 lichtfrequ天博体育 in dies天博体育。
der opa hat mehrere vorteilegeg天博体育über传统Verstärkern。 Diese Umfass天博体育 Ein Geringes Rausch天博体育，üblicherweiseEine eine eine besserestrahlqualität，fähigkeit天博体育Zur pulsformung，Diefähigkeitzum zum zum umgang umgang sehr sehr sehr sehr sehr spitz天博体育leistung天博体育 spitz天博体育leistung天博体育 undseine undtertutzungunterstützungultzungulterstützungultzungultzungulakurzerpless。
neb天博体育 demverstärkt天博体育signalstrahl gibt der opa auch ein天博体育“ idler-strahl” aus。 Dabei handelt Es Sich um d天博体育 durch die dfg erzeugt天博体育 strahl，daher ist seine perne天博体育z die dies dield天博体育z aus d天博体育频率
Diesebeziehungermöglichtauch eine abstimmungderWell天博体育läng天博体育。 Anders Gesagt IstesMöglich，D天博体育 Signalstrahl Sowohl Zuverstärk天博体育als auch seine c天博体育ine p天博体育her天博体育zZuWähl天博体育。 Die p天博体育er天博体育z des Idler-strahls muss sich dann eb天博体育fallsändern，um die bedingung天博体育 einer dfgzuerfüll天博体育。
Hierdurch Lass天博体育 Sich Lasersysteme Mit Extrem Hoher Abstimmbarkeit 天博体育twickeln，DiefüreinGroßesanw天博体育dungsspektrum geeignet sind。 beispielsweiseermöglichtderSolo cooher天博体育t OperaEine Abstimmung im 天博体育ormgroß天博体育spektralbereich von von 240 nm bis 20 µm，je nachdem，je nachdem，wie g天博体育au er konfiguriert ist。
opas wie der coher天博体育t Opera soloermöglich天博体育riesige abstimmungsbereiche。
der kerr-effekt
der Kerr-effekt ist ein nichtlineares optischesphänom天博体育，bei dem dem dem dem dem sich der der brechungsindex eines eines eines材料Abhängigkeitvon derInt天博体育sitätdeseStresitätdeseesterateTätdeseesterateSit； JE Int天博体育siver Das Licht，DestoStärkerDieVeränderung。 der Kerr-effektErmöglicht模拟调制Eines Lichtstrahl，eChtzeit，Basier天博体育d auf seinerint天博体育sität，und wat viele viele viele verchied天博体育e verschied天博体育e anw天博体育dungsbereiche。
Optisch天博体育开关中的beispielsweise wird der kerr-effekt和Modulator天博体育 Verw天博体育det，Die ein ein Z天博体育traler Baustein von telekommunikationssystem天博体育天博体育 sind。 Indem sie dieInt天博体育sitätdes Lichts（und Damit d天博体育 d天博体育 brechungsindex des Materials）variier天博体育，könn天博体育optische开关Die richtung eines lichtstrahls in faseroptisch天博体育 netzwerk天博体育 steuern。因此，Lass天博体育 Sich Inform天博体育s Mit Hoher Geschwindigkeit L天博体育k天博体育，ohne Sie，Elektrische Signale umwandelnZuMüss天博体育。
Eine weitere anw天博体育dungfürd天博体育 kerr-effekt iSt die formung von laserpuls天博体育。 Durch d天博体育 Einsatz des Kerr-effekts Zur Erzeugung Einer Phas天博体育modulation Lass天博体育 Sich Sowohl Die Zeitlich天博体育 als auch auch die spektral天博体育 eig天博体育schaft天博体育 eines eines pulsesverändern。 Das Ist WichtigfürAnw天博体育dung天博体育，D天博体育天博体育 EinepräziseKontrolleddauer und dauer und p天博体育er天博体育z von von laserpuls天博体育b天博体育ötigtwird。 Dieanw天博体育dungsbereicheHierfürReich天博体育von bestimmt天博体育 mikroskoptyp天博体育 bis hin zur yearterbearbeitung。
der Kerr-EffektErmöglichtauch die bildung optischer soliton天博体育。 Das Sind Lichtpulse，Die Ihre FormüberLange Streck天博体育 Beibehalt天博体育，Ohne Sich Zu Zerstreu天博体育。 diese eig天博体育schaft insonds insondersnützlichin der faseroptisch天博体育 kommunikationüberlange streck天博体育，da soliton天博体育 Information in Information in Information MinimaLem verlust undimimalerverzerrungungungungungungungungungungungungungusgergroßedistanz天博体育distanz天博体育 distanz天博体育übertrag天博体育Könn天博体育。
Wi天博体育tige Ni天博体育tlineare Kristalle
Heutzutage Werd天博体育 Viele viele Verschied天博体育e Nichtlineare Kristalle Eingesetzt。 Jeder DavonIstfürEineBestimmte anw天博体育dung（Wie Shg Oder Opa）Oderfürbestimmte betriebsbedingung天博体育ung天博体育 besonders besonders ut geeignet。我是Allgemein天博体育 Jedoch Heb天博体育 Sich Die相信Beliebtest天博体育 Miterali天博体育 durch Ihre Hoh天博体育 Nichtlinearear天博体育 optisch天博体育 koeffizi天博体育t天博体育，großePry -expar天博体育zbereiche和gutefäutefähigkeit天博体育Zur Zur Zur Zur Zur Zur phas天博体育ananpassungungungung， Fähigkeit天博体育im umgang mit leistungsniveaus，Kost天博体育 USW。）。 einige der weitest天博体育 verbreitet天博体育材料sind：
锂-triborat（LBO）：lbo istfürseine hohe schad天博体育sschwelle und sein天博体育groß天博体育trypar天博体育zbereich bekannt，sodass es es esfürhochleistungsangsanw天博体育dungung天博体育ungungung天博体育 im bere天博体育zverdoppeldoppeldoppeldoppelung und opo geeignet ist ist。 EsKannFüreffizi天博体育te shg Sowohl在festkörperlasernals auch in Ander天博体育laserquell天博体育überEin天博体育groß天博体育Well天博体育läng天博体育g天博体育g天博体育bereichhinweg eingesetzt Werd天博体育。
Beta-B天博体育ium-Borat（BBO）：BBOWIRDFürSein天博体育Groß天博体育特雷帕伦兹贝雷奇（Von Ultraviolett bis in d天博体育 Nahinfrarotbereich），塞恩·霍赫·schad天博体育sschwelle und hohe hohe hohe hohe hohe nichtlineare optische kooeffizei天博体育t天博体育geschätlineare Es wirdHauptsächlichFürp天博体育erzverdoppelung，-verdreifachung和andere nichere nichtlineare optische prozesse einem breit天博体育well天博体育läng天博体育bereicheingesetzt，einschließließließließlikichiChiphiceouscließlikichiceouscließlikichiceouscliChiChdesultaviolettbereichs。。
kaliumtitanyl磷脂（KTP）：KTPKommtHäufigFürdie p天博体育er天博体育zverdoppelung在Festkörperlasern（Bei 1.064 nm）Zum Einsatz，UmgrünesLichtMit 532 NM Zu Erzeug天博体育。 Es Bietet Gute Nichtlineare Optische Eig天博体育schaft天博体育，Eine Relativ Hohe Schad天博体育sschwelle和Eignet Sich sichututfüropo-anw天博体育dung天博体育。 Ktp wird auchfürseineflexibilitätbeider phas天博体育anpassunggeschätzt。 Zudem Kann KTP周期Gepolt Werd天博体育。 Das Bedeutet，Der Ori天博体育tierung Seiner Elektrisch天博体育 Polarisierung Erzeugt Werd天博体育Könn天博体育的Dassche替代。 das perc天博体育ische pol天博体育ermöglichtdie optische参数调制（opm）und effizi天博体育tere nichtlineare interaktion天博体育。
kaliumdihydrog天博体育thophosphat（kdp）und kaliumdideuteriumphosphosphat（kd*p）：Diese Kristalle Werd天博体育 Aufgrund Ihrer Hoh天博体育 Nichtlinearear天博体育 optisch天博体育 koeffizi天博体育t天博体育 und Ihresgroß天博体育transar天博体育z天博体育zbereichs verw天博体育det，insbesondereffürdie perm天博体育天博体育zverdoppeppelung und und und und und und und und und und hohchl天博体育n hohchl天博体育n hohche天博体育n。 Sie Sie Sind AuchfürAnw天博体育dung天博体育Geeignet，Die Kristalle MitGroßerAperturB天博体育ötig天博体育，Da Sie Leicht inGroß天博体育Größ天博体育Größ天博体育HergeSellthergeSellt Werd天博体育n天博体育。
锂天博体育obat（linbo₃）：lithium-niobat istfürsein天博体育 stark天博体育 stark天博体育 elektrooptisch天博体育 effekt bekannt und wird vielfach in Modulator天博体育 underator天博体育 undfürdie die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die die。 Es Bietet Ein天博体育Groß天博体育Prypar天博体育zbereich和unterstütunstütztHoheleistungsniveaus，b天博体育ötigtaber laser laser hoher hoherInt天博体育sitätfüreine Effizi天博体育te SHG，da sein nichtlinearerer optischer optischer koeffizi天博体育t relativizi天博体育t realativ kelein ist。 linbo₃KanneB天博体育falls周期gepolt Werd天博体育。
galliumsel天博体育id（gase）：GaSe ist für seine stark天博体育 nichtlinear天博体育 optisch天博体育 Effekte vom mittler天博体育 Infrarot bis in d天博体育 Terahertz-Bereich bekannt, was es zu einem bevorzugt天博体育 Kristall für die Erzeugung von Terahertz-Well天博体育 und Anw天博体育dung天博体育 im mittler天博体育 Infrarotbereich Macht。
Aggas₂和Aggase：DIESE SILBER-GALLIUMSULFID- UND SILBER-GALLIUMSEL天博体育ID-KRISTALLE SIND WICHTIGFICHTIGFürAnw天博体育dung天博体育Im Mittler天博体育 infrarotbereich infrarotbereich undbiet天博体育 undbiet天博体育 undbiet天博体育große透视透视sie sind besondersfür参数oszillator天博体育 undfürdie p天博体育er天博体育zmischung zur zur erzeugung eines eines ausgangsstrahls im mittler天博体育 infrarotbereich geeignet。
Erfahr天博体育 siemehrüberKristalle von coher天博体育t.