Nichtlineare Optik II: Vierwellenmischung

Zusammenfassung

In Analogie zu den 3-Wellen-Mischprozessen ist es nicht mehr schwer, die Typologie für 4-Wellen-Phänomene zusammenzustellen. Drei der vier Wellen erzeugen eine Polarisation

$$ {P_i}\left( \omega \right) = { \in _0}X_{ijkl}^{\left( 3 \right)}\left( {\omega ,{\omega _1},{\omega _2},{\omega _3}} \right){E_j}\left( {{\omega _1}} \right){E_k}\left( {{\omega _2}} \right){E_l}\left( {{\omega _3}} \right)$$

die durch die Suszeptibilität dritter Ordnung charakterisiert wird. Dieser Tensor 4. Stufe besitzt bis zu 81 unabhängige Komponenten und soll deshalb nicht einmal mehr den allgemeinen Symmetriebetrachtungen unterzogen werden, die sich bei der Suszeptibilität zweiter Ordnung noch einigermaßen darstellen ließen. Sie sind bei Bedarf der einschlägigen Literatur zu entnehmen. Stattdessen wird es nun von vornherein wichtig sein, Spezialfälle zu betrachten. In der formalen Behandlung ergeben sich im Vergleich zur 3-Wellenmischung keine grundsätzlich neuen Aspekte, lediglich die Anzahl der gekoppelten Amplitudengleichungen wird um eins erhöht.