multiplicador de frecuencia óptica

Un multiplicador de frecuencia óptica es un dispositivo óptico no lineal en el que los fotones que interactúan con un material no lineal se "combinan" para formar nuevos fotones con mayor energía y, por lo tanto, con mayor frecuencia (y menor longitud de onda ). Actualmente, se utilizan dos tipos de dispositivos: duplicadores de frecuencia, a menudo basados ​​en niobato de litio (LN), tantalato de litio (LT), fosfato de titanilo de potasio (KTP) o triborato de litio (LBO), y triplicadores de frecuencia, generalmente fabricados con dihidrogenofosfato de potasio (KDP). Ambos se utilizan ampliamente en experimentos ópticos que emplean láseres como fuente de luz.

Existen dos procesos comúnmente utilizados para lograr la conversión: la generación de segundo armónico ( SHG , también llamada duplicación de frecuencia) o la generación de frecuencia suma , que suma dos frecuencias diferentes. También existe la generación directa de tercer armónico ( THG , también llamada triplicación de frecuencia), la cual puede utilizarse para detectar una interfaz entre materiales de diferente excitabilidad. Por ejemplo, se ha utilizado para extraer el contorno de las células en embriones, donde estas se encuentran separadas por agua. ^{[ 1 ]}

Los multiplicadores de frecuencia óptica son comunes en los láseres de alta potencia, especialmente en los utilizados para experimentos de fusión por confinamiento inercial (FCI). La FCI busca utilizar un láser para calentar y comprimir un blanco que contiene combustible de fusión. En experimentos con el láser Shiva, se observó que las frecuencias infrarrojas generadas por el láser perdían la mayor parte de su energía en los electrones calientes que se generaban al inicio del proceso de calentamiento. Para evitar este problema, fue necesario utilizar longitudes de onda mucho más cortas. Los experimentos con los láseres OMEGA y Novette validaron el uso de cristales KDP triplicadores de frecuencia para convertir la luz láser en ultravioleta , un proceso que se ha utilizado en casi todos los experimentos de FCI impulsados ​​por láser desde entonces, incluyendo la Instalación Nacional de Ignición .