Оптическая неоднородность нелинейных кристаллов и предельные КПД параметрических усилителей частоты для неоднородных по сечению пучков накачки

Аналитически и численно исследовано взаимодействие трех волн в неоднородных средах без использования линеаризующих приближений. Изучена эффективность параметрического преобразования частоты для неоднородных по сечению пучков накачки. Теоретически решена задача об оптимальном выборе длины нелинейной среды и расстройки фазового синхронизма на входе, что позволило указать предельные КПД преобразования частоты в процессах параметрического усиления. Показано, что для неоднородных пучков невозможно достижение теоретически возможных для однородных пучков предельных КПД даже в однородных кристаллах. Получены зависимости предельных КПД преобразования частоты от параметра b, характеризующего качество кристалла, и относительной интенсивности волны сигнала на входе: с уменьшением последней уменьшается предельный КПД параметрического усиления.