SHG二倍频，SFG和频，DFG差频，OPA参量放大，OPO参量震荡及OPG参量产生如何计算

在选择各类非线性晶体的时候，不少客户对于二次谐波产生（二倍频）SHG，和频产生SFG，差频产生DFG，光学参量放大OPA，光学参量产生OPO和光学参量振荡OPG这些非线性光学中用于描述不同频率转换过程的术语有疑问，也不清楚如何计算变频波长。本文将简单介绍这些变频过程的计算公式，并举例说明，希望能够帮助您理解非线性晶体的各种应用。

我司代理各类非线性晶体，对于这些非线性光学不同的变频应用都有合适的晶体供您选择。如LN，KTP，BBO，LBO，CLBO等非线性晶体均有优秀的高品质晶体匹配对应的应用。下文将依次介绍二次谐波产生（二倍频）SHG，和频产生SFG，差频产生DFG，光学参量放大OPA，光学参量产生OPO和光学参量振荡OPG的计算方法和计算例子。

计算OPA，OPO，OPG前需要知道的基础知识。信号光（Signal）：信号光是在非线性光学过程中产生的、通常具有较高能量（较短波长）的光波。闲频光（Idler）：闲频光是在非线性光学过程中产生的、通常具有较低能量（较长波长）的光波。在大部分实验中，信号光往往是需要被放大或提取的目标光，闲频光可能不被直接使用，但在理论分析中非常重要。泵浦光，信号光和闲频光三者满足能量守恒。

SFG和频产生：

输入波长：1064nm和1550nm

非线性晶体：PPLN、KTP等

输出波长：631nm

计算：1/λ_SFG=1/λ₁+1/λ₂≈1/1064+1/1550=0.001584nm，λ_SFG≈631nm

SHG二次谐波产生（二倍频）：

输入波长：1064nm（近红外光）

非线性晶体：PPLN、LBO等

输出波长：532nm

计算：λ_SHG=λ_input/2≈1064/2=532nm

DFG差频产生：

输入波长：1064nm和532nm

非线性晶体：KTP、AgGaS₂等

输出波长：1064nm（特例，DFG通常会产生更长波长的光）

计算：1/λ_SFG=1/λ₁-1/λ₂≈1/532-1/1064=0.000941nm，λ_DFG≈1064nm

OPA光学参量放大：

输入波长：泵浦光532nm和信号光800nm

非线性晶体：BBO等

输出波长：通过OPA过程，信号光（800nm）被放大，同时产生闲频光（idler）

计算：1/λ_idler=1/λ_pump-1/λ_signal≈1/532-1/800=0.00063nm，λ_idler≈1587nm

OPG光学参量产生：

输入波长：泵浦光355nm

非线性晶体：BBO等

输出波长：若信号光为600nm，通过OPG过程，355nm的泵浦光产生600nm信号光和870nm闲频光

计算：1/λ_pump=1/λ_signal+1/λ_idler=1/λ_idler=1/λ_pump-1/λ_signal≈1/355-1/600=0.00115nm，λ_idler≈870nm

OPO光学参量震荡：

输入波长：泵浦光532nm

非线性晶体：KTP等

谐振腔：设计谐振腔以增强信号光或闲频光，信号光和闲频光可调谐

输出波长：若信号光为800nm，通过OPO过程，产生800nm信号光和1587nm闲频光

计算：1/λ_idler=1/λ_pump-1/λ_signal≈1/532-1/800=0.00063nm，λ_idler≈1587nm

希望以上的计算例子能够帮助到您，如果您有应用需要非线性晶体，欢迎您联系我们咨询采购。