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Abstract

Es werden die Bedingungen für eine optimale Fokussierung Gaußscher Strahlen bei der direkten Erzeugung höherer Harmonischer abgeleitet. Der Abbau der Grundwelle wird vernachlässigt. Für die Grenzfälle schwacher und starker Fokussierung werden analytische Lösungen angegeben. Darüber hinaus werden die Ergebnisse einer numerischen Optimierung mitgeteilt.

Als wesentlichstes Resultat ergibt sich, daß bei höheren Harmonischen unter optimalen Fokussierungsbedingungen eine starke Fokussierung günstig ist. Die Leistung der mten Harmonischen ist für m > 3 proportional zu (equation image Fokussierungsparameter, L Länge des nichtlinearen Mediums, b Konfokalparameter der Grundwelle).

Die numerische Optimierung wird bis zur 7. Harmonischen durchgeführt.

Theory of Optimum Focusing for Direct Higher Optical Harmonics Generation

Optimum focusing conditions for Gaussian beams for direct higher harmonics generation are derived neglecting the pump-wave depletion. The conditions for optimum focusing are obtained numerically and in the limits of weak and strong focusing analytically.

The results show that at optimum conditions strong focusing is favourable. The power of the m-th harmonics for m > 3 is proportional to equation image focusing parameter, L medium length, b confocal parameter of the pump wave).

Numerical results are given for odd and even (up to the seventh) harmonics.