Zur Theorie der Erzeugung der zweiten Harmonischen in einer planparallelen Kristallplatte

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Abstract

Berechnet werden die Amplituden der zweiten Harmonischen, die bei der Ausbreitung einer intensiven, monochromatischen, ebenen elektromagnetischen Welle in einer plan-parallelen Kristallplatte erzeugt werden. Der nichtlineare Kristall wird als „quadratisch” und optisch-einachsig, das die Platte umgebende Medium als optisch linear und isotrop vorausgesetzt (die optische Achse liege in der Einfallsebene der Grundwelle). Berücksichtigt werden alle sich im Kristall ausbreitenden nichtlinearen Polarisationswellen. Die mögliche Rückwirkung der Harmonischen auf die Grundwelle wird vernachlässigt. Die Gleichungen für die Amplituden der Harmonischen werden für exakte bzw. näherungsweise Erfüllung von Phasenanpassungsbedingungen ausgewertet.

Für einige einfache Spezialfälle wird die Intensität der Harmonischen außerhalb der Kristallplatte bestimmt. Die Intensität vor der Platte ist um etwa 1 … 2 Größenordnungen kleiner als dahinter. Der Einfluß eines endlichen Öffnungswinkels der Grundwelle auf die Intensität der Harmonischen wird diskutiert; die Intensität der Harmonischen wächst im Vergleich zum Fall einer exakten Phasenanpassung nicht mehr quadratisch mit der Kristalldicke an. Die Berücksichtigung der durch Reflexion einer Grundwelle an der Rückseite des Kristalls entstehenden nichtlinearen Polarisationswellen liefert im allgemeinen nur eine kleine Korrektur.

Gleichungen zur Bestimmung der Amplituden der Grundwellen werden angegeben.

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