§ 12. ГЕНЕРАЦИЯ ТРЕТЬЕЙ И ЧЕТВЕРТОЙ ГАРМОНИК
В принципе не представляет особого труда возбудить в нелинейных кристаллах и высшие гармоники. Однако эффективное преобразование частоты, особенно в ультрафиолетовой области спектра, можно реализовать лишь в кристаллах, которые не поглощают возбужденное излучение. В 1965 г. Ахманов, Ковригин, Хохлов и Пискарскас [53] впервые получили третью и четвертую гармоники излучения неодимового лазера. Схема их установки приведена на рис. 17.20. Лазер работал с модуляцией добротности с помощью вращающейся призмы. Основной пучок мощностью 
направлялся на нелинейный кристалл 1, в котором возбуждалась вторая гармоника с эффективностью от 30 до 35%. Затем излучение основной частоты смешивалось со второй гармоникой в кристалле 3. В результате излучалась третья гармоника. Часть излучения второй гармоники через соответствующий фильтр направлялась на нелинейный кристалл 4, в котором возбуждалась четвертая гармоника. Эффективность преобразования второй гармоники в четвертую была равна 10%. В табл. 17.8 приведены важнейшие параметры,
Рис. 17.20. Умножение и смешение частот в схеме Ахманова и др. [53]. Были получены третья и четвертая гармоники излучения неодимового лазера.
Таблица 17.8 (см. скан) Параметры, характеризующие генерацию третьей и четвертой гармоник, при использовании основного пучка с большой шириной спектра [53]
характеризующие умножение частоты лазерного излучения [53]. Однако общая эффективность преобразования (умножения) частоты в системе, изображенной на рис. 17.20, не превышала 10%. В 1971 г. Норинский и Колосов [54] показали, что основным препятствием на пути к увеличению КПД каскадного преобразования частоты в кристаллах является слишком широкий спектр основного пучка и флуктуации его частоты. Излучение неодимового лазера не отличается хорошей монохроматичностью, поэтому Норинский и Колосов ввели в резонатор лазера стабилизирующие элементы: интерферометр Фабри — Перо, а также анизотропные пластинки из кварца или кальцита. Лазер работал на одной продольной моде;
Таблица 17.9 (см. скан) Плотность мощности второй, третьей и четвертой гармоник в случае стабилизации частоты и монохроматизации основного пучка [54]
спектральная ширина излучаемой линии уменьшилась до 
. В процессе генерации четвертой гармоники КПД превысил 
Результаты Норинского и Колосова приведены в табл. 17.9.
