非線形光学定数の絶対値スケールの確立

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非線形光学結晶の非線形光学定数の大きさは波長変換素子の効率を決定する極めて重要な物理定数であるにもかかわらず,信用するに足る絶対値スケールが確立されていない。本研究では,いくつかの応用上重要な非線形光学結晶の非線形光学定数の精密な絶対測定をおこなって,正しい絶対値スケールを確立することを目的としておこなわれた。測定をおこなった結晶は,congruent LiNbO_3,MgO:LiNbO_3(1%,5%),LiTaO_3,KNbO_3,KTP,GaPである。単一縦モード半導体レーザ(波長0.852μm,1.313μm)を基本波光源としたSHG測定によって絶対値を決定した結果を右表に示す。また,アルゴンイオンレーザ(波長0.488μm)とNd:YAG SHGレーザ(波長0.532μm)をパンプ光源としたパラメトリック蛍光測定をcongruent LiNbO_3に対しておこなったところ,上記のSHG測定の結果とコンシステントな値が得られた。これらの結果から以下の2点が明らかになった。1,従来から標準とされてきた絶対値スケールは正しくなく,多くは真の値よりも大きくなっていた。これは試料内での基本波・第二高調波の多重反射を無視していたためと思われる。2.異なる波長での測定値を比較する際に用いられてきたMiller則は成り立っていない。MillerのΔは短波長側で増大する傾向がある。したがって,Miller則が成立することを前提として作成されてきた従来の標準値は間違っている。