生活中常見的有固體激光器、氣體激光器和半導(dǎo)體激光器等激光器件，它們可產(chǎn)生從可見光到紅外范圍內(nèi)小日波長的激光輻射，其波長南產(chǎn)生受撤輻射的兩個能級之間的能級差決定。如何將激光焊接機(jī)所用激光器產(chǎn)生的頻率為激光變換為頻率為帆的激光，即激光的頻率變抉技術(shù)。這種技術(shù)在激光應(yīng)用中只有重要意義，因?yàn)樵S多實(shí)際應(yīng)用需要的激光波并不能出激光介質(zhì)的受澈輻射直接產(chǎn)生，必須利用激光頻率變換技術(shù)獲得，本章主要討論利用非線性光學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)激光頻率變換的技術(shù)，其物則基礎(chǔ)足使只有似高功率密度的激光通過某些介質(zhì)，引起這些介質(zhì)產(chǎn)生非線性極化，從而產(chǎn)生新波長的激光。
首先介紹非線降極化的基礎(chǔ)知識，然后從Maxwell方程出發(fā)推導(dǎo)非線性耦臺渡方程，以耦含波方程為基礎(chǔ)討論利用非線陛光學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)激光倍頻的原理和方法以及光學(xué)和頻和差額的原理，最后討論光學(xué)參暈振蕩和參量放火的原理和技術(shù)。
介質(zhì)的非線性極化
激光焊接機(jī)激光頻率變換技術(shù)，其物理基礎(chǔ)是激光作用于非線性介質(zhì)引起介質(zhì)的1I線件極化，因此首先簡要說明介質(zhì)在外加光場（電場）作用L產(chǎn)午極化的物理過程。
從微觀上講，介質(zhì)原子或分子在外加光場作用下，內(nèi)部電荷的分布和運(yùn)動狀忐發(fā)生變化，激光焊接機(jī)介質(zhì)中的粒子會偏離其仞始的個衡位置，其中，正離子和原子核將沿著電場的作用方向偏高，負(fù)高子和電子將沿著電場作用的反方向偏離。這種正負(fù)電荷中心的分離使介質(zhì)原了或分了在外加光場作用F產(chǎn)牛極化，進(jìn)～在介質(zhì)界產(chǎn)生電偶極了，電偶極了的大小用電偶極矩米定量描述。由于光波是時(shí)間的周期函數(shù)，所以各個電偶極子隨時(shí)間作周期振動，這種受迫周期振動的頻率與入別光波場的頻率相川。這些振動的電偶檄子是一種新的電磁場的源，其振蕩頻率與入射光波的振蕩頻率相同，占們也耍輻射電磁波，激光焊接機(jī)所輻射的電磁波的頻率與入刖光波的頻率柑川。人暈原于或分子輻射的電磁被的魯加形成介質(zhì)中的電極化強(qiáng)度。
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