Внутрирезонаторная генерация второй оптической гармоники при наличии волновой расстройки

Теоретически исследована стационарная одночастотная внутрирезонаторная генерация второй оптической гармоники (ВРГВГ) при наличии волновой расстройки. Резонатор по основной частоте предполагается запертым, а излучение второй гармоники полностью выводится из резонатора. Процесс усиления волн в активной среде описывается системой балансных уравнений, а взаимодействие волн в нелинейной среде – системой укороченных уравнений для действительных и мнимых частей комплексных амплитуд. Поперечная структура волн предполагается однородной. Получено аналитическое решение задачи в околопороговой области. В случае больших накачек для широкой области изменения параметров задачи ее решения найдены численным способом. Показано, в частности, что оптимальный режим ВРГВГ может осуществляться и при наличии волновой расстройки, если она не превышает некоторой критической величины, причем возможно множество оптимальных режимов. Установлен немонотонный характер зависимости оптимальной длины нелийнейного кристалла от накачки. Проведены экспериментальные исследования ВРГВГ, результаты которых согласуются с предсказаниями теории.