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Entstehung der Zweiten Harmonischen Frequenz in Räumlich Abgegrenzten StrahlenbÜndeln

The second harmonic frequency generation in spatially bounded pencils of rays

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Abstract

The purpose of this paper is to analyze the second harmonic frequency generation in a convergent (divergent) laser pencil of rays with an inhomogeneous intensity distribution passing through a nonlinear medium. It is shown that the theory of optical diffraction in an anisotropic medium may be applied to the phenomenological description of the second harmonic frequency generation. For a special case of a second harmonic frequency generation in a uniaxial anisotropic negative crystal there are derived integral equations describing the process of the second harmonic frequency generation in the direction of synchronization whereby the radiation of the basic frequency perpendicularly strikes the boundary plane.

Zusammenfassung

Die Integralgleichungen (27) und (28) wurden für den zweidimensionalen Raum mit Hilfe der Methode parabolischer Gleichungen in [8] abgeleitet. Ziemlich ähnliche Gleichungen werden auch in [9] angeführt. Der Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen [11] zeigt, daß die approximativen Integralgleichungen (27), (28) mit genügender Genauigkeit den Entstehungsvorgang der zweiten harmonischen Frequenz im realen Strahlenbündel beschreiben.

Die Integralgleichungen (27), (28) kann man nach der Iterationsmethode lösen. Bei geeigneter Formulierung der Grenzbedingungen läßt sich mit Hilfe von (27), (28) das Problem der Entstehung der zweiten harmonischen Frequenz im konvergenten (divergenten) Lichtstrahlenbündel bei nichtgleichmäßiger Intensitätsverteilung theoretisch lösen [8, 9].

Die Bedingung einer kleinen Konvergenz (Divergenz) der Lichtstrahlenbündel ist gewöhnlich in den realen Experimenten erfüllt. Auch die Bedingung, daß die Hauptnormalenrichtung bzw. die Synchronisationsrichtung s0 nicht in der Nähe der optischen Achse des Kristalls liegt, ist im Hinblick auf die Frequenzdispersion des Brechungsindexes mit genügender Genauigkeit gegeben.

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Chmela, P. Entstehung der Zweiten Harmonischen Frequenz in Räumlich Abgegrenzten StrahlenbÜndeln. Czech J Phys 21, 715–724 (1971). https://doi.org/10.1007/BF01702980

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