9.4.4.  Генерация четвертой оптической гармоники

Четвертая гармо­ника может быть получена в результате удвоения частоты вто­рой гармоники. Для этого можно воспользоваться оптической схе­мой (рис. 9.9).

Поляризованное лазерное излучение, имеющее частоту , сначала проходит через кристалл К-1, в котором генерируется вторая гармоника; при последующем прохож­дении второй гармоники через кристалл К-2 генерируется чет­вертая гармоника. Между кристаллами находится фильтр 2, пропус­кающий излучение на частоте  и не пропускающий излучение на частоте . Плоскости главного сечения кристаллов взаимно пер­пендикулярны.

Предположим, что излучение на частоте  поляри­зовано перпендикулярно к плоскости рисунка. В этом случае оп­тическая ось кристалла К-1 должна находиться в плоскости ри­сунка, тогда как оптическая ось кристалла К-2 должна нахо­диться в плоскости, перпендикулярной к плоскости рисунка. В кристалле К-1 излучение на частоте  есть обыкновенная волна, а излучение на частоте  – необыкновенная волна. В кристалле К-2 излучение на частоте  есть обыкновенная волна, а излуче­ние на частоте  – необыкновенная волна.

Следует иметь в виду, что с возрастанием порядка гармоники очень быстро падает ее мощность. Так, если эффективность преобразования во вто­рую гармонику составляет 20 %, то эффективность преобразования в четвертую гармонику (см. рис.9.9) составит не более 4 %. Это озна­чает, что отношение мощности четвертой гармоники к мощности исходного ла­зерного излучения равно всего лишь 0,04.