相位匹配及实现方法
相位匹配及实现方法
实验证明，只有具有特定偏振方向的线偏振光，以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时，则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。根据倍频转换效率的定义
ω
ω2ηP
P =
， （15）
经理论推导可得
2
ω
22
2
)
2/()2/(sin ηE L d k L k L ???????∝
。 （16）
η与L??k/2关系曲线见图1。图中可看出，要获得最大的转换效率，就要使L??k/2＝0，L 是倍频晶体的通光长度，不等于0，故应?k ＝0，即
)n
n
(4221
21=-λπ=
-=?ω
ω
k k k ， （17）
就是使
ω
ω
=2n
n
， （18）
n ω
和n 2ω
分别为晶体对基频光和倍频光的折射率。也就是只有当基频光和倍频光的折射率相等时，才能产生好的倍频效果，式（18）是提高倍频效率的必要条件，称作相位匹配条件。
由于v ω＝c/n ω，v 2ω＝c/n 2ω，v ω和v 2ω分别是基频光和倍频光在晶体中的传播速度。满足（18）式，就是要求基频光和倍频光在晶体中的传播速度相等。从这里我们可以清楚地看出，所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。
实现相位匹配条件的方法：由于一般介质存在正常色散效果，即高频光的折射率大于低频光的折射率，如n 2ω―n ω大约为10－2数量级。?k ≠0。但对于各向同性晶体，由于存在双折射，我们则可利用不同偏振光间的折射率关系，寻找到相位匹配条件，实现?k ＝0。此方法常用于负单轴晶体，下面以负单轴晶体为例说明。图2中画出了晶体中基频光和倍频光的两种不同偏振态折射率面间的关系。图中实线球面为基频光折射率面，虚线球面为倍频光折射率面，球面为o 光折射率面，椭球面为e 光折射率面，z 轴为光轴。
图1 倍频效率与L ??k/2的关系
相对光强
-2π 2π π -π L ??k/2
折射率面的定义：从球心引出的每一条矢径到达面上某点的长度，表示晶体以此矢径为波法线方向的光波的折射率大小。实现相位匹配条件的方法之一是寻找实面和虚面交点位置，从而得到通过此交点的矢径与光轴的夹角。图中看到，基频光中o 光的折射率可以和倍频光中e 光的折射率相等，所以当光波沿着与光轴成θm 角方向传播时，即可实现相位匹配，θm 叫做相位匹配角，θm 可从下式中计算得出
2
2o 2
2e 22o 2o m 2
)
n ()
n ()
n ()n (sin
-ω
-ω
-ω-ω--=
θ， (19)
式中ω
ω
ω
2e
2o o n ,n ,n 都可以查表得到，表1列出几种常用的数值。
是与入射面法线的夹角。为了减少反射损失和便于调节，实验中一般总希望让基频光正入射晶体表面。所以加工倍频晶体时，须按一定方向切割晶体，以使晶体法线方向和光轴方向成θm ，见图3
。
以上所述，是入射光以一定角度入射晶体，通过晶体的双折射，由折射率的变化来补偿正常色散而实现相位匹配的，这称为角度相位匹配。角度相
位匹配又可分为两类。第一类是入射同一种线偏振光，负单轴晶体将两个e 光光子转变为一个倍频的o 光光子。第二类是入射光中同时含有o 光和e 光两种线偏振光，负单轴晶体将两个不同的光子变为倍频的e 光光子，正单轴晶体变为一个倍频的o 光光子。见表2
图2 负单轴晶体折射率球面
图3 非线性晶体的切割
晶体
图5 基频光与倍频光的脉宽及相对线宽的比较
I ω I 2ω
t 1 t 2 t 1 t t 1′′ t 2′ t 2 t
ν1 ν1′ ν2′ ν2 ν
ν
相位匹配的方法除了前述的角度匹配外，还有温度匹配，这里不作细述。
在影响倍频效率的诸因素中，除前述的比较重要的三方面外，还需考虑到晶体的
有效长度L s 和模式状况。图4为晶体中基频光和倍频光振幅随距离的变化。如果晶体过长，例L>L s 时，会造成倍频效率饱和；晶体过短。例L 模，方向性差，偏离光传播方向的光会偏离 相位匹配角。所以在不降低入射光功率的情 况下，以选用基横模或低阶横模为宜。 1．5． 倍频光的脉冲 宽度和线宽 通过对倍频光脉冲宽度 t 和相对线宽v 的观测，还可看到两种线宽都比基频光变窄的现象。这是由于倍频光强与入射基频光强的平方成比例的缘故。图5中，假设在t ＝t 0时。基频和倍频光具有相同的极大值。基频光在t 1和t 1'时，功 率为峰值的1/2，脉冲宽度?t 1＝t 1'―t 1，而在相同的时间间隔内，倍频光的功率却为峰值的1/4，倍频光的半值宽度t 2 '―t 2< t 1'―t 1,即?t 2 I 类匹配为theta=90 phi=11.4@25C II 类为theta=20.9 phi=90@25 C LBO 匹配分两种,一种为非临界相位匹配,一种为临界相位匹配即角度匹配.后一种都是在常温下使用的,也可以根据不同的工作温度进行角度的调整。 L s L 2L s 图 4 晶体中基频光和倍频光振幅随距离的变化 相位匹配及实现方法 实验证明，只有具有特定偏振方向的线偏振光，以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时，则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。根据倍频转换效率的定义 ω ω 2ηP P =， （15） 经理论推导可得 2ω 22 2)2/()2/(sin ηE L d k L k L ???????∝。 （16） η与L??k/2关系曲线见图1。图中可看出，要获得最大的转换效率，就要使L??k/2＝0，L 是倍频晶体的通光长度，不等于0，故应?k ＝0，即 0)n n (4221 21=-λπ= -=?ωω k k k ， （17） 就是使 ωω=2n n ， （18） n ω和n 2ω分别为晶体对基频光和倍频光的折射率。也就是只有当基频光和倍频光的折射率相等时，才能产生好的倍频效果，式（18）是提高倍频效率的必要条件，称作相位匹配条件。 由于v ω＝c/n ω，v 2ω＝c/n 2ω，v ω和v 2ω分别是基频光和倍频光在晶体中的传播速度。满足（18）式，就是要求基频光和倍频光在晶体中的传播速度相等。从这里我们可以清楚地看出，所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。 实现相位匹配条件的方法：由于一般介质存在正常色散效果，即高频光的折射率大于低频光的折射率，如n 2ω―n ω大约为10－2数量级。?k ≠0。但对于各向同性晶体，由于存在双折射，我们则可利用不同偏振光间的折射率关系，寻找到相位匹配条件，实现?k ＝0。此方法常用于负单轴晶体，下面以负单轴晶体为例说明。图2中画出了晶体中基频光和倍频光的两种不同偏振态折射率面间的关系。图中实线球面为基频光折射率面，虚线球面为倍频光折射率面，球面为o 光折射率面，椭球面为e 光折射率面，z 轴为光轴。 图1 倍频效率与L ??k/2的关系 相对光强 -2π 2π π -π L ??k/2 MG2000手持式双钳数字相位伏安表 使用说明书 上海苏特电气有限公司 2003.8.18 V1.0 前言 感谢您购买ML360 三相钳形电力参数向量仪。ML360 将为您测量工频电力参数、检测电能计费系统及继电保护系统等的接线提供可靠的服务，而且所需维护极少，值得您的信赖。 本说明书介绍ML360 的功能、特性及使用方法，概要介绍了与仪器配套的数据库管理软件的功能及操作应用。由于技术日新月异，ML360 亦处于不断改进完善之中。因此，本说明书的内容，可以预先不通知、也不受任何约束而随时加以修改，并将变更内容另编成册，与仪器一齐交付用户。 本说明书属天水中长电子科技有限责任公司所有，受《中华人民共和国著作权法》的保护。未经本公司书面许可，任何单位不得利用书中的内容开展生产、销售经营活动，损害用户及本公司的利益。否则本公司将依法追究侵权者的法律责任。 本公司制造计量器具许可证编号：（00）量制甘字 ML360 三相钳形电力参数向量仪制造标准编号：Q / TZDK01-2000 本公司产品型号说明 ML 为Measurement on line 缩写，意即在线测量。下列产品依据本公司《产品型号名称管理规范》命名，为本公司在线测量钳形系列仪表，已由甘肃省质量技术监督局审核批准。这些仪器型号、名称为本公司专用，并非通用型号，本公司对其拥有独家使用权。凡市场上非本公司生产的与以下仪器同型号的电子测试仪器，均为仿冒，敬请用户注意！ ⒈ML100 型钳形多功能查线仪 ⒉ML12A 手持式数字双钳相位伏安表 ⒊ML12B 手持式数字双钳相位伏安表 ⒋ML160 钳形电力参数向量仪 ⒌ML360 三相钳形电力参数向量仪 上海苏特电气有限公司 公司地址：上海市共康路1018号 电话：传真： E_mail： 网址： 智能型数字三相相位伏安表测量使用说明 仪器概述：用于三相的电压、电流、相角、频率、功率、功率因数等电参数的高精度测量 1.耐压功能、决缘功能 2.钳形电流互感器转换方式输入被测电流、保护功能 3.高反差液晶显示屏，字高达25mm，屏幕角度可自由转换约70° 第一章：简介 智能型数字三相相位伏安表用于三相电参数测量，可以完成三相的电压、电流、相角、频率、功率、功率因数等电参数的高精度测量。 智能型数字三相相位伏安表设计上采用高速Cortex M3处理器加24位高速ADC 进行电参数的测量计算，完全图形化界面，真彩色显示分辨率320×240，触摸屏操作人机界面友好，仪器便于携带。 第二章：功能简介 1. 同时测量三相电压或四路电流（包含零线电流）； 2. 同时测量三相交流电压相角、电流相角、功角； 3. 测量电网频率和相序； 4. 自动判别变压器绕组、容性和感性负载； 5. 六角图显示，彩色相序分析； 6. 有功功率、无功功率、视在功功率、三相功率和和功率因数测量； 7. 数据保存和查看功能； 8. 数据静态保存功能； 9. 3.2寸TFT彩屏显示具有触摸功能； 10.锂电池供电、一次充满可连续待机大于20小时。第三章：技术参数 第四章：仪表配件 1.主机 2.电流钳传感器 图二、电流钳传感器 电流测量选用高精度和高稳定度钳形电流传感器，本仪表可接4个电流钳传感器。 3.电压测量线 图三、电压测试导线 第五章：测量使用说明 1.开关机说明 持续按按键仪器进入如下开机画面： 图四、开机画面 继续按键3秒，仪器进入真正开机状态，仪表会发出“滴”响声，证明仪表已开机时放开按键。 2.测量界面说明 开机仪表自动进入测量界面如下： 图五、伏安相位测量界面 如果测量方式选择三相三线，用触摸笔轻触图标图标会变成 ，相同操作可实现单相测量。本仪表具有数据保持和保存功能，轻触图标，图标颜色由灰色变成测量数据静止，下面出现保存图标，轻触保存图标，可以保存数据，数据保存采用循环保存新保存数据 传播优秀Word 版文档 ，希望对您有帮助，可双击去除！ 相位匹配及实现方法 实验证明，只有具有特定偏振方向的线偏振光，以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时，则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。根据倍频转换效率的定义 ω ω 2ηP P =， （15） 经理论推导可得 2ω 22 2)2/()2/(sin ηE L d k L k L ???????∝。 （16） η与L??k/2关系曲线见图1。图中可看出，要获得最大的转换效率，就要使L??k/2＝0，L 是倍频晶体的通光长度，不等于0，故应?k ＝0，即 0)n n (4221 21=-λπ= -=?ωω k k k ， （17） 就是使 ωω=2n n ， （18） n ω和n 2ω分别为晶体对基频光和倍频光的折射率。也就是只有当基频光和倍频光的折射率相等时，才能产生好的倍频效果，式（18）是提高倍频效率的必要条件，称作相位匹配条件。 由于v ω＝c/n ω，v 2ω＝c/n 2ω，v ω和v 2ω分别是基频光和倍频光在晶体中的传播速度。满足（18）式，就是要求基频光和倍频光在晶体中的传播速度相等。从这里我们可以清楚地看出，所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。 实现相位匹配条件的方法：由于一般介质存在正常色散效果，即高频光的折射率大于低频光的折射率，如n 2ω―n ω大约为10－2数量级。?k ≠0。但对于各向同性晶体，由于存在双折射，我们则可利用不同偏振光间的折射率关系，寻找到相位匹配条件，实现?k ＝0。此方法常用于负单轴晶体，下面以负单轴晶体为例说明。图2中画出了晶体中基频光和倍频光的两种不同偏振态折射率面间的关系。图中实线球面为基频光折射率面，虚线球面为倍频光折射率面，球面为o 光折射率面，椭球面为e 光折射率面，z 轴为光轴。 图1 倍频效率与L ??k/2的关系 相对光强 -2π 2π π -π L ??k/2 数字双钳相位伏安表说明书 由于输入输出端子、测试柱等均有可能带电压，在插拔测试线、电源插座时，会产生电火花，小心电击， 避免触电危险，注意人身安全！ 安全要求 请阅读下列安全注意事项，以免人身伤害，为了避免可能发生的危险，只可在规定的范围内使用。 只有合格的技术人员才可执行维修。 —防止火灾或人身伤害 使用适当的电源线。只可使用专用并且符合规格的电源线。 正确地连接和断开。当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。 注意所有终端的额定值。为了防止火灾或电击危险，请注意所有额定值和标记。在进行连接之前，请阅读使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。 使用适当的保险丝。只可使用符合规定类型和额定值的保险丝。避免接触裸露电路和带电金属。有电时，请勿触摸裸露的接点和部位。 请勿在潮湿环境下操作。 请勿在易爆环境中操作。 －安全术语 警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。 目录 概述 (5) 1、基本误差 (5) ２、工作误差 (7) ３、安全特性 (8) ４、其它技术特性 (8) 5、使用操作 (9) 6、显示屏角度选择 (11) 7、电池更换 (12) 8、警告 (12) 概述 SMG2000B数字式双钳相位表是专为现场测量电压、电流及相位而设计的一种高精度、低价位、便携手持式、双通道输入测量仪器。用该表可以很方便地在现场测量U-U、I-I及U-I之间的相位，判别感性、容性电路及三相电压的相序，检测变压器的接线组别，测试二次回路和母差保护系统，读出差动保护各组CT之间的相位关系，检查电度表的接线正确与否等。采用钳形电流互感器转换方式输入被测电流，因而测量时无需断开被测线路。测量U1-U2之间相位时，两输入回路完全绝缘隔离，因此完全避免了可能出现的误接线造成的被测线路短路、以致烧毁测量仪表。显示器采用了高反差液晶显示屏，字高达25mm，屏幕角度可自由转换约70°，以获得最佳视觉效果。 仪表外壳采用工程绝缘材料，另配橡皮防振保护套及便携式防水布包，安全、可靠。 1、基本误差 1.1 参比工作条件 （a）环境温度：（23±5）℃ （b）环境湿度：（45～75）% RH （c）被测信号波形：正弦波、β=0.02 （d）被测信号频率：（50±0.2）Hz （e）被测载流导线在钳口中的位置：任意 （f）测量相位时被测信号幅值范围： 二次谐波的应用 二次谐波成像是近年发展起来的一种三维光学成像技术，具有非线性光学成像所特有的高空间分辨率和高成像深度，可避免双光子荧光成像中的荧光漂白效应。 此外二次谐波信号对组织的结构对称性变化高度敏感，因此二次谐波成像对于某些疾病的早期诊断或术后治疗监测具有很好的生物医学应用前景. 二次谐波英文名称：second harmonic component 定义：将非正弦周期信号按傅里叶级数展开，频率为原信号频率两倍的正弦分量。 SHG的一个必要条件是需要没要反演对称的介质其次是必须满足相位匹配，传播中的倍频光波和不断昌盛的倍频极化波保持了相位的一致性. 谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。 ＳＨＧ实验装置ＳＨＧ实验装置按二次谐波信号收集方式可分为前向和后向，图２为前向和后向二次谐波产生的实验装置示意图．以图２（ａ）为例：由激光器产生的角频率为的入射基频光，经过物镜聚焦到样品上，产生频率为２的二次谐波，由另一个高数值孔径的物镜收集，滤光片（一般为窄带滤光片）滤掉激发光和可能产生的荧光和其他背景光，再用探测器件（如ＰＭＴ）和计算机系统进行信号的采集、存储、分析和显示．要实现二次谐波微成像需要对以下因素进行最优化考虑：超短脉冲激光、高数值孑Ｌ径的显微物镜、高灵敏度的非解扫面探测器、准相位匹配和具有高二阶非线性的样品Ｊ．激光器：掺Ｔｉ蓝宝石飞秒激光器因具有高重复频率（８０ＭＨｚ）和高峰值功率，单脉冲能量低且町在整个近红外区（７００～１０００ｎｍ）内连续调谐，所以是二次谐波显微成像的理想光源．激光的重复频率对ＳＨＧ也有影响，如果提高激发光的重复频率，激发光的平均功率可相应提高，二次谐波信号也得到增强．物镜：一般情况下，二次谐波主要非轴向发射，即信号收集时必须有一个足够大的数值孑Ｌ径来有效接收整个二次谐波信号．滤光片：为保证所收集的信号为二次谐波信号，必须使用滤光片．一般采用一长波滤光片和窄带滤光片（带宽１０ｎｍ）组合以过滤任何干扰信号．信号收集系统：为尽晕减少二次谐波信号在系统中的损失，提高系统的探测灵敏度，最好采用非解扫（ｎｏｎ．ｄｅｓｃａｎｎｅｄ）的信号．信号收集系统中的主要部件是ＰＭＴ探测器．首先，为收集整个二次谐波信号，需要探测器的接收面足够宽．其次，对于由可调谐Ｔｉ：蓝宝石飞秒激光器，要接收的二次谐波信号处于３５０～５００ｎｍ波段，故可采用双碱阴极光电倍增管．由于激发光波长离探测器的响应区很远，故可有效探Ｎ－－次谐波信号．除了使用不同的滤光片外，二次谐波显微成像和双光子激发荧光显微成像在系统结构上是完全兼容的．已有人成功地将激光扫描共聚焦显微镜改造成双光子系统９，同样，也可以方便的用改造后的系统进行两者的复合成像 二次谐波显微成像技术的发展及其在生物医学中的应用. 细胞膜电压的测量对理解细胞信号传递过程有重要作用. 使用合适的膜染剂进行标记, 通过对染剂分子的二次谐波显微成像, 信号强度变化便能反映膜电压的大小. 近年来, 二次谐波显微成像的一个主要领域, 就是发展具有高时空分辨率及高灵敏度的活细胞中横跨膜电压的光学测量方法. ＳＨＧ成像用于膜电压测量细胞膜电压的测量对理解细胞信号传递过程有重要作用．使用合适的膜染剂进行标记，通过对染剂分子的二次谐波显微成像，信号强度变化便能反映膜电压的大小．近年来，二次谐波显微成像的一个主要领域，就是发展具有高时空分辨率及高灵敏度的活细胞中横跨膜电压的光学测量方法．１９９３年，ＯＢｏｕｅｖｉｔｃｈ等人¨证明，所加电场可强烈地调制ＳＨＧ强度．１９９９年，ＰＪＣａｍｐａｇｎｏ！ａ等人则证明了ＳＨＧ信号随膜电压变化．实验结果表明，激发波长为 钳形相位伏安表 一、概述 该仪表是专为现场测量电压、电流及相位而设计的一种高精度、低价位、手持式、双通道输入测量仪表。用该表可以很方便地在现场测量U-U、I-I及U-I之间的相位，判别感性、容性电路及三相电压的相序，检测变压器的接线组别，测试二次回路和母差保护系统，读出差动保护各组CT之间的相位关系，检查电度表的接线正确与否等。采用钳形电流互感器转换方式输入被测电流，因而测量时无需断开被测线路。测量U1-U2之间相位时，两输入回路完全绝缘隔离，因此完全避免了可能出现的误接线造成的被测线路短路、以致烧毁测量仪表。显示器采用了高反差液晶显示屏，字高达25mm，屏幕角度可自由转换约70°，以获得最佳视觉效果。 仪表外壳采用工程绝缘材料，另配橡皮防振保护套，安全、可靠。 二、基本误差 1、参比工作条件 1）环境温度：（23±5）℃ 2）环境湿度：（45～75）% RH 3）被测信号波形：正弦波、β=0.02 4）被测信号频率：（50±0.2）Hz 5）被测载流导线在钳口中的位置：任意 6）测量相位时被测信号幅值范围：100～220V、0.5A～1.5 7）外参比频率电磁场干扰：应避免 2、基本误差极限 1）交流电压（见表1） 表1：交流电压测量误差 量限分辨率基本误差极限 20V 0.01V ±（1.2%RD+2） 200V 0.1V ±（1.0%RD+2） 500V 1V ±（1.2%RD+2） 输入阻抗：各量限均为2MΩ 2）交流电流（见表2） 表2：交流电流测量误差 量限分辨率基本误差极限 200mA 0.1mA 2A 1mA ±（1.0%RD+2） 10A 10mA 3）相位 U-U、U-I、I-I（见表3） 表3：工频相位测量误差 范围分辨率基本误差极限 0～360°1°±3° 相位伏安表通用技术规范 相位伏安表采购标准技术规范使用说明 1. 本采购标准技术规范分为标准技术规范通用部分、标准技术规范专用部分以及本规范使用说明。 2. 采购标准技术规范通用部分原则上不需要设备招标人（项目单位）填写，更不允许随意更改。如对其条款内容确实需要改动，项目单位应填写《项目单位通用部分条款变更表》并加盖该网、省公司招投标管理中心公章及辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会。经标书审查同意后，对通用部分的修改形成《项目单位通用部分条款变更表》，放入专用部分，随招标文件同时发出并视为有效。 3. 采购标准技术规范专用部分分为标准技术参数、项目单位需求部分和投标人响应部分。《标准技术参数表》中“标准参数值”栏是标准化参数，不允许项目单位和投标人改动。项目单位对“标准参数值”栏的差异部分，应填写“项目单位技术差异表”，“投标人保证值”栏应由投标人认真逐项填写。项目单位需求部分由项目单位填写，包括招标设备的工程概况和招标设备的使用条件。对扩建工程，可以提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。投标人响应部分由投标人填写“投标人技术参数偏差表”，提供销售业绩、主要部件材料和其他要求提供的资料。 4. 投标人填写“技术参数和性能要求响应表”时，如与招标人要求有差异时，除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 5. 有关污秽、温度、海拔等需要修正的情况由项目单位提出并在专用部分的项目单位技术差异表明确表示。 6.采购标准技术规范的页面、标题等均为统一格式，不得随意更改。 目录 1 总则 (1) 1.1 一般规定 (1) 1.2 投标人应提供的资格文件 (1) 1.3 工作范围和进度要求 (1) 1.4 技术资料 (1) 1.5 标准和规范 (1) 1.6 必须提交的技术数据和信息 (2) 2 性能要求 (2) 3 主要技术参数 (2) 4 外观和结构要求 (2) 5 验收及技术培训 (3) 6 技术服务 (3) 附录A 供货业绩 (4) 附录B 仪器配置表 (4) 相位匹配及实现方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 相位匹配及实现方法 实验证明，只有具有特定偏振方向的线偏振光，以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时，则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。根据倍频转换效率的定义 ω ω 2ηP P =， （15） 经理论推导可得 2ω 22 2)2/()2/(sin ηE L d k L k L ???????∝。 （16） η与L?k/2关系曲线见图1。图中可看出，要获得最大的转换效率，就要使L?k/2＝0，L 是倍频晶体的通光长度，不等于0，故应k ＝0，即 0)n n (4221 21=-λπ= -=?ωω k k k ， （17） 就是使 ωω=2n n ， （18） n ω和n 2ω分别为晶体对基频光和倍频光的折射率。也就是只有当基频光和倍频光的折射率相等时，才能产生好的倍频效果，式（18）是提高倍频效率的必要条件，称作相位匹配条件。 由于v ω＝c/n ω，v 2ω＝c/n 2ω，v ω和v 2ω分别是基频光和倍频光在晶体中的传播速度。满足（18）式，就是要求基频光和倍频光在晶体中的传播速度相等。从这里我们可以清楚地看出，所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。 实现相位匹配条件的方法：由于一般介质存在正常色散效果，即高频光的折射率大于低频光的折射率，如n 2ω―n ω大约为10－2数量级。k ≠0。但对于各向同性晶体，由于存在双折射，我们则可利用不同偏振光间的折射率关系，寻找到相位匹配条件，实现k ＝0。此方法常用于负单轴晶体，下面以负单轴晶体为例说明。图2中画出了晶体中基频光和倍频光的两种不同偏振态折射率面间的关系。图中实线球面为基频光折射率 图1 倍频效率与L k/2的 相对光强 -22π π -π L k/2 二次谐 波的应用 二次谐波成像是近年发展起来的一种三维光学成像技术，具有非线性光学成像所特有的高空间分辨率和高成像深度，可避免双光子荧光成像中的荧光漂白效应。 此外二次谐波信号对组织的结构对称性变化高度敏感，因此二次谐波成像对于某些疾病的早期诊断或术后治疗监测具有很好的生物医学应用前景. 二次谐波英文名称：second harmonic component 定义：将非正弦周期信号按傅里叶级数展开，频率为原信号频率两倍的正弦分量。SHG的一个必要条件是需要没要反演对称的介质其次是必须满足相位匹配，传播中的倍频光波和不断昌盛的倍频极化波保持了相位的一致性. 谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。 ＳＨＧ实验装置ＳＨＧ实验装置按二次谐波信号收集方式可分为前向和后向，图２为前向和后向二次谐波产生的实验装置示意图．以图２（ａ）为例：由激光器产生的角频率为的入射基频光，经过物镜聚焦到样品上，产生频率为２的二次谐波，由另一个高数值孔径的物镜收集，滤光片（一般为窄带滤光片）滤掉激发光和可能产生的荧光和其他背景光，再用探测器件（如ＰＭＴ）和计算机系统进行信号的采集、存储、分析和显示．要实现二次谐波微成像需要对以下因素进行最优化考虑：超短脉冲激光、高数值孑Ｌ径的显微物镜、高灵敏度的非解扫面探测器、准相位匹配和具有高二阶非线性的样品Ｊ．激光器：掺Ｔｉ蓝宝石飞秒激光器因具有高重复频率（８０ＭＨｚ）和高峰值功率，单脉冲能量低且町在整个近红外区（７００～１０００ｎｍ）内连续调谐，所以是二次谐波显微成像的理想光源．激光的重复频率对ＳＨＧ也有影响，如果提 武汉市华天电力自动化有限责任公司 多功能三相相位伏安表说明书 SMG3000 手持式三相相位伏安表采用高精度ADC 及DSP 技术进行测量，利用基于 Windows Mobile 5.0 操作系统的嵌入式掌上电脑进行操作和数据处理，完全图形化界面，真彩色显示，触摸屏操作，汉字手写输入，人机界面友好，软件升级方便，是划时代的智能化现场测量仪器。仪表轻巧美观，便于携带，体积小、重量轻、功能强大，具有其他基于单片机的仪器无法比拟的优点.。 1．产品性能 三路电压输入通道相互绝缘隔离，三路电流采用钳形电流互感器输入，安全可靠。可在不断开被测电路的情况下同时测量1-3 路交流电压、1-3 路交流电流的幅值及其各量间的相位，测量单/三相功率和功率因数，测量频率，并同屏以向量图或表格显示。 1) 集三相电压、电流、相位、相序、频率、有功功率、无功功率、功率因数等功能于一身；能测量三相电压、电流、相位、功率因数、有功功率、无功功率、频率等电参数； 2) 触摸屏操作，汉字手写输入；高亮度真彩精显TFT 屏幕，自动背光调节； 3) 有向量图、表格、分通道等多种显示方式，表格方式显示时可显示20 多个参数，测量数据一目了然，彩色向量图细腻清晰，图中可以在每个向量上同时显示幅值和角度等多种信息，向量图绘制可以设置为顺时针或逆时针为正方向，十二点或三点钟方向为0 度角方向，基准量角度为330°或0°，符合各种用户习惯和接线方式； 4) 六输入量全部隔离，支持任意接线方式，三路电压不共地，每路都可以进行任意两点的电压测量，可以进行互感器初次级之间电压相位测量，进而判断互感器极性，测相时可以以任意输入为基准，测量任意信号间相位； 5) 支持用户软件校准； 6) 测量结果可以加入备注，测量数据无限存储； 7) 超低功耗，大容量锂电池可以连续工作10 小时以上，待机时间更长，充电次数≥500 次,充电时间约2.5 小时。充电过程中仪表可用交流供电正常工作； 8) 新型超小型高精度0.2 级电流钳； 9) 支持数据上传计算机，利用计算机对掌上电脑数据直接进行浏览、导出、编辑、打印(A4 幅面)、备份、恢复等功能，并可导出为标准网页格式文件和生成实验报告； Apwr31B三相多功能伏安相位表性能特点及技术指标 Apwr31/Apwr31B三相多功能伏安相位表 延续经典，传承创新更高标准的三相相位表 干电池供电，SD卡移动存储数据，在线趋势记录功能 ◆测量1～3相交流电压、电流、相位、频率、功率等多种电参数； ◆大屏幕单色低功耗液晶，显示向量图； ◆在线三相电参数趋势记录功能； ◆小电流5 mA精确测量相位； ◆3节5号干电池供电，可连续工作长达20小时； ◆精度优于0.5级； ◆SD卡移动存储数据； ◆全新设计，一体化手持式结构，方便现场使用。 Apwr31B三相多功能伏安相位表一、概述 Apwr31/Apwr31B是一款全新设计的电力计——多功能伏安相位仪，主要用于电力继电保护专业和营销计量专业进行二次回路的带负荷测试和接线检查。 Apwr31/Apwr31B以市场占有率zui高、经典的A-300仪器为蓝本，继承了其优秀的稳定性、可靠性，通过了多项严酷测试。 Apwr31/Apwr31B彻底改善了A-300体积大、外观质朴的不足，采用干电池供电，低功耗设计，外观时尚，体积小，重量轻。 Apwr31/Apwr31B增加了新的功能：SD卡数据存储，PC分析软件，测量现场长期在线趋势记录。 同A-300一样，Apwr31/Apwr31B将再次引领潮流。 Apwr31B三相多功能伏安相位表 二、特点 本仪器除了能测量基本的电参数瞬时值外，还可实现在线记录。长期测试的数据能存储在SD卡上，通过读卡器将拷贝到PC机上保存。 ◆安全设计：符合国际安全标准IEC61010。 ◆接线方式：仪器可完成单相2线（1路），3相3线，3相4线的各种测试。 三相数字相位表说明书 SMG3000 手持式三相相位伏安表采用高精度ADC 及DSP 技术进行测量，利用基于Windows Mobile 5.0 操作系统的嵌入式掌上电脑进行操作和数据处理，完全图形化界面，真彩色显示，触摸屏操作，汉字手写输入，人机界面友好，软件升级方便，是划时代的智能化现场测量仪器。仪表轻巧美观，便于携带，体积小、重量轻、功能强大，具有其他基于单片机的仪器无法比拟的优点.。 1．产品性能 三路电压输入通道相互绝缘隔离，三路电流采用钳形电流互感器输入，安全可靠。可在不断开被测电路的情况下同时测量1-3 路交流电压、1-3 路交流电流的幅值及其各量间的相位，测量单/三相功率和功率因数，测量频率，并同屏以向量图或表格显示。 1) 集三相电压、电流、相位、相序、频率、有功功率、无功功率、功率因数等功能于一身；能测量三相电压、电流、相位、功率因数、有功功率、无功功率、频率等电参数； 2) 触摸屏操作，汉字手写输入；高亮度真彩精显TFT 屏幕，自动背光调节； 3) 有向量图、表格、分通道等多种显示方式，表格方式显示时可显示20 多个参数，测量数据一目了然，彩色向量图细腻清晰，图中可以在每个向量上同时显示幅值和角度等多种信息，向量图绘制可以设置为顺时针或逆时针为正方向，十二点或三点钟方向为0 度角方向，基准量角度为330°或0°，符合各种用户习惯和接线方式； 4) 六输入量全部隔离，支持任意接线方式，三路电压不共地，每路都可以进行任意两点的电压测量，可以进行互感器初次级之间电压相位测量，进而判断互感器极性，测相时可以以任意输入为基准，测量任意信号间相位； 5) 支持用户软件校准； 6) 测量结果可以加入备注，测量数据无限存储； 7) 超低功耗，大容量锂电池可以连续工作10 小时以上，待机时间更长，充电次数≥500 次,充电时间约2.5 小时。充电过程中仪表可用交流供电正常工作； 8) 新型超小型高精度0.2 级电流钳； 9) 支持数据上传计算机，利用计算机对掌上电脑数据直接进行浏览、导出、编辑、打印(A4 幅面)、备份、恢复等功能，并可导出为标准网页格式文件和生成实验报告； 10) 软件免费升级支持，SD 卡扩充存储，多媒体播放，多种应用程序下载安装，系统功能可随软件升级扩展。 2.用途 该仪器是电力系统电能计量和继电保护专业，进行二次回路现场检测的新一代仪表。也广泛适用于电气设备制造、石油化工、钢铁冶金、铁路电气化、科研教学等部门，具有以下用途： 1) 检测继电保护各组CT 之间相位关系； 2) 检查电度表接线正确与否； 3) 判断电度表运行快慢，合理收缴电费； 4) 感性和容性电路的判别； 5) 检查变压器接线组别； 6) 电气设备生产中对电流电压相位的测量； §2.5 相位匹配 在三波非线性耦合波方程中，相位失配因子312k k k k ?=--起重要作用。若0k ?=非线性相互作用就会得到增强；若0k ?≠，三波相互作用则会减弱。为获得强的非线性光学过程，通常希望0k ?=，此称相位匹配条件。如何满足相位匹配条件，是实用中需要解决的关键问题之一。 一般情况下，三波非线性相互作用发生在介质的透明区，即介质与光场无能量交换，此时三波应满足能量守恒定律和动量守恒定律。 123123,k k k ωωω+= += (2.5.0-1) 这里动量守恒就是相位匹配条件0k ?= ，若三波共线传播，相位匹配条件为 3 1 2 1 2 3 n n n λλλ+ = (2.5.0-2) 本节主要讨论实现相位匹配的方法，包括利用晶体双折射的角度相位匹配，晶体折射率对温度较敏感的温度相位匹配，将铁电畴晶体极化方向进行周期性反转的准相位匹配方式。 2.5.1 晶体的菲涅尔法线方程 设光波为单色平面波，电位移矢量D 、电场矢量E 和磁场强度H 表示为： () () () 000i k e r t i k e r t i k e r t D D e E E e H H e ωωω?-?-?-=== (2.5.1-1) 式中：e 为波矢方向上的单位矢量，上式代入Maxwell 方程组 0 B H E t t D H t μ????=-=-?????= ? (2.5.1-2) 相当于用i ω-置换 t ??，用ik e 置换算符?，并利用n k c ω= 0c e E H n c e H D n μ?=-?= (2.5.1-3) 消去H ，并利用 2 00 1 c με= () ()() 202 020D n e e E n e e E E e e n E e e E εεε=-????=-?-??? ??=-??? (2.5.1-4) 上式是Maxwell 方程组的直接推论，决定了电磁波在晶体中的传播性质，是描述晶 体光学性质的基本方程。 ()() 1001r D E E εχεε=+= (2.5.1-5) () 1χ 是一个对称张量，因而晶体的相对介电张量r ε 也是一个对称张量，经过主轴变换 后的介电常数张量是对角张量， 00 000 xx r yy zz εεεε?? ?= ? ?? ? (2.5.1-6) ,,xx yy yy εεε 称为相对主介电常数。由迈克斯韦关系式n = D 写成分量形式 0,,i xx i D E i x y z εε= = (2.5.1-7) () () 2 0200i i i i i ii D n E e e E D n e e E εεεε??=-??? ??=-????? (2.5.1-8) 或写成 () () () ()() 2 022******** 21111i i i i i ii i i ii i i i ii ii D n E e e E D n n e e E n D n e e E n e e E e e E D n n εεεεεεεεε??=-??? =-???-=-? ?? ?-??== ????-- ? ? ???? (2.5.1-9) 在主轴坐标系中，重新写成矢量形式 1 测量交流电压 将旋转开关拨至参数 U1 对应的 500V 量限，将被测电压从 U1 插孔输入即可进行测量。若测量值小于200V，可直接旋转开关至 U1 对应的 200V 量限测量，以提高测量准确性。 两通道具有完全相同的电压测试特性，故亦可将开关拨至参数 U2 对应的量限，将被测电压从U2 插孔输入进行测量。 2 测量交流电流 将旋转开关拨至参数 I1 对应的5A量限，将标号为1# 的钳形 电流互感器付边引出线插头插入I1插孔，钳口卡在被测线路上即可进行测量。同样，若测量值小于2A，可直接旋转开关至 I1 对应的 2A 量限测量，提高测量准确性。 测量电流时，亦可将旋转开关拨至参数 I2 对应的量限，将标号为2 # 的测量钳接入 I2 插孔，其钳口卡在被测线路上进行测量。 3 测量两电压之间的相位角 测 U2 滞后U1 的相位角时，将开关拨至参数 U1U2。测量过程中可随时顺时针旋转开关至参数U1各量限，测量U1输入电压，或逆时针旋转开关至参数 U2各量限，测量 U2 输入电压。 注意：测相时电压输入插孔旁边符号U1、U2及钳形电流互感器红色“ * ”符号为相位同名端。 4 测量两电流之间的相位角 测 I2 滞后 I1 的相位角时，将开关拨至参数 I1I2。同样测量过程中可随时顺时针旋转开关至参数 I1 各最限，测量 I1 输入电流，或逆时针旋转开关至参数 I2 各量限，测量 I2 输入电流。 5 测量电压与电流之间的相位角 将电压从U1输入，用2# 测量钳将电流从 I2 输入，开关旋转至参数U1I2 位置，测量电流滞后电压的角度。测试过程中可随时顺时针旋转开关至参数 I2 各量限测量电流，或逆时针旋转开关至参数 U1 各量限测量电压。 也可将电压从 U2 输入，用1# 测量钳将电流从 I1 输入，开关旋转至参数I1U2 位置，测量电压滞后电流的角度。同样测量过程中可随时旋转开关，测量 I1 或 U2 之值。 6 三相三线配电系统相序判别 MG3000B 多功能三钳相位伏安表 产 品 说 明 书 目录 1 概述 3 2 功能简介 3 3使用方法 4 3.1 测试线的正确连接 5 3.2实时数据测量 14 4 技术指标 15 5 仪器结构 1 6 6仪器检定 16 7电源 16 8注意事项 17 概述 掌上型三钳相位表是我公司新推出的全数字、多功能、高精度、智能化现场检查仪器。 应用全新数字技术，直接交流采样每相电压、电流，采用数字乘法器，可以测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、相位角等数据项，可以直观显示向量图，便于检查错误接线； 使用方便；体积小，重量轻，便于携带。采用大屏幕LCD显示，并配有LED背光，显示画面清晰直观。直接按键与中文菜单相结合，易学、易用。 功能简介 一．查接线 检查电压、电流、互感器二次接线是否正确，三相负载是否平衡，三相及分相功率因数测量值及相量图显示。 二．实时数据测量 可测量电压、电流、相位、有功、无功、功率因数、频率，各项参数均有分相数据及总和数据；实时显示相量图。 使用方法 ●电压测试导线的正确连接 三相四线时：黄、绿、红、黑四组线，分接A相、B相、C相、零相； 三相三线时：黄、红、黑三组线,分别接A相、C相、B相，（注意此时绿线不接）； 单相时：黄、黑两组线分别接火线、零线； 具体见插图。 ●电流钳表的正确使用 电流互感器应保证电流沿箭头方向流动 电流流过钳表方向 应和钳表标示的方 向一致 一．查接线 1. 1测试接线 根据具体线路将电压线及钳表（电流线）按对应下图所示连接；先接电压线，再用钳表卡电流线。 线接好后，仪器正常工作，按任意键进入测量状态；观察三相电参数是否正常，若不正常首先检查接线是否正确牢固。 单相测试接线图 三相四线带电流互感器测试接线图 10 2 3 1 5 6 4 9 7 8 A B C N 三钳相位表 计 量 箱 电力输出 N L 负载 N L 三钳相位表 伏安相位表的使用 伏安相位表的用途、基本结构和原理、操作步骤、使用注意事项及日常维护要求等内容。通过术语说明、流程介绍、要点归纳，掌握表和伏安相位表的使用方法。 一、伏安相位表的用途 伏安相位表是用来现场测量任意两相电压、任意两项电流及任意相电压与电流之间的相位的手持式、双通道输入测量用仪表。 二、伏安相位表的基本结构和原理 电能计量装置接线检查时，常用的传统仪表主有万用表、相序表、相位表等。使用伏安相位表即可测量错误接线时所需的数据，可用一只伏安相位表替代传统仪表使用。 手持式、双通道输入伏安相位表采用钳型电流互感器转换方式输入被测电流，因而测量时无需断开被测线路。测量U1与U2之间相位时，两输入回路完全绝缘隔离，因此完全避免了可能出现的误接线造成的被测线路短路、以致烧毁测量仪表。 伏安相位表外形。 三、操作步骤 1．使用前检查 测试前，检查测试线绝缘是否良好，对不接电的裸露金属部件用绝缘胶带裹缠。打开仪表电源开关置“ON”挡，检查仪表显示是否正常。根据测量项目选择仪表量程转换开关至对应测试参数位置。根据测量需要，将仪表测试线(钳)插入对应的插孔，检查仪表是否正常。 2．测量方法 (1)测量交流电压。将旋转开关拨至参数U1对应的500V量限，将被测电压从U1插孔输入即可进行测量。若测量值小于200V，可直接旋转开关至u1对应的200V量限测量，以提高测量准确性。 (2)测量交流电流。将旋转开关拨至参数11对应的5A量限，将标号为1号 的钳型电流互感器二次侧引出线插头插入11插孔，钳口卡在被测线路上即可进行测量。同样，若测量值小于2A，可直接旋转开关至11对应的2A量限测量，提高测量准确性。测量电流时，亦可将旋转开关拨至参数I2对应的量限，将标号为2号的测量钳接入12插孔，其钳口卡在被测线路上进行测量。注意：电流测量时该仪器标准配置为10A钳型电流互感器，电流取样信号必须从电流互感器的二次侧引入。 (3)测量两电压之间的相位角。将系统中的A相接入U1插孔，B相接入与u1±插孔，再用仪器所带黑色短接线将UI与U2±插孔短接，C相接入U2插孔。将开关拨至参数U1U2，此时显示相位值为Uab和Ucb间的相位值。 将系统中的A相接入UI 插孔，B相接入U2插孔，N相接入U1±插孔，再用仪器所带黑色短接线将Ul与U2±插孔短接，将旋转开关置参数UlU2，显示数值为当前UaUb电压间相位值，表示B相滞后A相的数值，也可将C相电压接入u2插孔，将旋转开关置参数UlU2，显示数值为UaUc电压间相位值，表示C相滞后A相的角度。 注意：测量时电压输入插孔旁边有红色指引线的为同名端插孔，钳型电流互感器由红色“*”符号一侧为电流同名端。 (4)测量两电流之间的相位角。测12滞后Il的相位角时，用1号测量钳将系统中A相电流从I，插孔输入，用2号测量钳将B相电流从12插孔输入，将旋转开关置参数IIl2，此时显示相位值应为120°左右，表示B相滞后A相的相位值。同样测量过程中可随时顺时针旋转开关至参数I1量限，显时数值为当前A 相电流，或逆时针旋转开关至参数12量限，显时数值为当前B相电流。也可用2号测量钳将C相电流从12插孔输入，将旋转开关置参数I1I2，此时显示相位值应为240°左右，表示C相滞后A相的相位值。 (5)测量电压与电流之间的相位角。将电压从ul插孔输入，用2号测量钳将电流从12插孔输入，将旋转开关置参数Ull2位置，测量电流滞后电压的角度。测试过程中可随时顺时针旋转开关至参数12各量限测量电流，或逆时针旋转开关至参数Ul各量限测量电压。 也可将电压从U2插孔输入，用1号测量钳将电流从11插孔输入，将旋转开关置参数I1U2位置，测量电压滞后电流的角度。同样测量过程中可随时旋转 相位匹配及实现方法 Revised as of 23 November 2020 相位匹配及实现方法 实验证明，只有具有特定偏振方向的线偏振光，以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时，则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。根据倍频转换效率的定义 ωω2ηP P =， （15） 经理论推导可得 2ω222)2/()2/(sin ηE L d k L k L ???????∝。 （16） η与L?k/2关系曲线见图1。图中可看出，要获得最大的转换效率，就要使L?k/2＝0，L 是倍频晶体的通光长度，不等于0，故应k ＝0，即 0)n n (422121=-λπ=-=?ωωk k k ， （17） 就是使 ωω=2n n ， （18） n ω和n 2ω分别为晶体对基频光和倍频光的折射率。也就是只有当基频光和倍频光的折射率相等时，才能产生好的倍频效果，式（18）是提高倍频效率的必要条件，称作相位匹配条件。 由于v ω＝c/n ω，v 2ω＝c/n 2ω，v ω和v 2ω分别是基频光和倍频光在晶体中的传播速度。满足 （18）式，就是要求基频光和倍频光在晶体中的传播速度相等。从这里我们可以清楚地看出，所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。 实现相位匹配条件的方法：由于一般介质存在正常 色散效果，即高频光的折射率大于低频光的折射率，如n 2ω―n ω大约为10－2数量级。k ≠0。但对于各向同性晶体，由于存在双折射，我们则可利用不同偏振光间的折 射率关系，寻找到相位匹配条件，实现k ＝0。此方法常 用于负单轴晶体，下面以负单轴晶体为例说明。图2中 画出了晶体中基频光和倍频光的两种不同偏振态折射率 面间的关系。图中实线球面为基频光折射率面，虚线球面为倍频光折射率面，球面为o 光折射率面，椭球面为e 光折射率面，z 轴为光轴。 折射率面的定义：从球心引出的每一条矢径到达面 上某点的长度，表示晶体以此矢径为波法线方向的光波θm 法线 n o ω n e ω n o 2ω n e 2ω O z 图2 负单轴晶体折射率 图1 倍频效率与L k/2的关 相对光强 -2π 2π π -π L k/2 相位匹配及实现方法 相位匹配及实现方法 实验证明,只有具有特定偏振方向的线偏振光，以某一特定角度入射晶体时，才能获得良好的倍频效果，而以其他角度入射时,则倍频效果很差，甚至完全不出倍频光。根据倍频转换效率的定义 ω ω 2ηP P =， （15） 经理论推导可得 2ω 22 2)2/()2/(sin ηE L d k L k L ???????∝. （16） η与L ??k/2关系曲线见图1。图中可看出，要获得最大的转换效率,就要使L ??k/2＝0，L 是倍频晶体的通光长度，不等于0,故应?k ＝0，即 0)n n (4221 21=-λπ= -=?ωω k k k , （17） 就是使 ωω=2n n ， （18） n ω和n 2ω分别为晶体对基频光和倍频光的折射率.也就是只有当基频光和倍频光的折射率相等时，才能产生好的倍频效果，式（18）是提高倍频效率的必要条件，称作相位匹配条件。 由于v ω＝c/n ω，v 2ω＝c/n 2ω，v ω和v 2ω分别是基频光和倍频光在晶体中的传播速度。满足（18）式,就是要求基频光和倍频光在晶体中的传播速度相等.从这里我们可以清楚地看出，所谓相位匹配条件的物理实质就是使基频光在晶体中沿途各点激发的倍频光传播到出射面时，都具有相同的相位，这样可相互干涉增强，从而达到好的倍频效果。 实现相位匹配条件的方法：由于一般介质存在正常色散效果，即高频光的折射率大于低频光的折射率，如n 2ω―n ω大约为10－2数量级.?k ≠0。但对于各向同性晶体，由于存在双折射，我们则可利用不同偏振光间的折射率关系，寻找到相位匹配条件,实现?k ＝0.此方法常用于负单轴晶体，下面以负单轴晶体为例说明.图2中画出了晶体中基频光和倍频光的两种不同偏振态折射率面间的关系.图中实线球面为基频光折射率面，虚线球面为倍频光折射率面，球面为o 光折射率面，椭球面为e 光折射率面,z 轴为光轴. 图1 倍频效率与L ??k/2的关系 相对光强 -2π 2π π -π L ??k/2相位匹配及实现方法
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