相位匹配技術(shù)
倍頻(SHG), 和頻(SFG), 差頻(DFG) 效應(yīng)都是二階非線性的光學(xué)過程，輸入的激光產(chǎn)生電場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致二階偶極子的極化效應(yīng)，根據(jù)量子光學(xué)的理論，在輸入兩束特定的光束后由于以上效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的輸出光束。
倍頻SHG (532 nm)
和頻SFG (578 nm)
差頻DFG (3 μm)
如圖所示，相位匹配是通過改變光路傳播方向上每半個(gè)相干長(zhǎng)度上的偏振方向來實(shí)現(xiàn)的，不同的結(jié)構(gòu)以及改變方式產(chǎn)生了不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效果。
脊型波導(dǎo)
在平面塊狀（Bulk）PPLN晶體內(nèi)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)，光束的發(fā)散角會(huì)對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生比較大的影響。然而，使用波導(dǎo)型（Waveguide）PPLN進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換時(shí)，由于波導(dǎo)的特殊形狀，光束在波導(dǎo)內(nèi)傳播時(shí)會(huì)得到增強(qiáng)，這也就使得在脊型波導(dǎo)內(nèi)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的效率可以達(dá)到平面塊狀PPLN內(nèi)效率的2倍左右，大大降低了能量的損耗。
波導(dǎo)型PPLN通常的轉(zhuǎn)換效率在可見光波段范圍會(huì)大于100%/W ，轉(zhuǎn)換效率用η 來表示，計(jì)算公式如下：
Pk = η Pl Pm
其中 Pk 為輸出功率， Pl 和 Pm 是輸入功率
