光パラメトリック増幅器
光パラメトリック発生(OPG)とは、光の入射に対する媒質の非線形応答による差周波光の発生である。これはまたレーザー光を元に異なる波長のレーザー光を生み出す手段の一つである。
非線形応答する条件を満たす条件下にて、媒質に強いポンプ光(周波数 ω 1 {\displaystyle \omega _{1}} )と弱いシグナル光(周波数 ω 2 {\displaystyle \omega _{2}} )を入射すると、シグナル光はポンプ光からエネルギーをもらって増幅し、それと同時にアイドラー光(周波数 ω 3 = ω 1 − ω 2 {\displaystyle \omega _{3}=\omega _{1}-\omega _{2}} )が発生する。エネルギーの収支でみると、ポンプ光(周波数 ω 1 {\displaystyle \omega _{1}} )が失われ、その分のシグナル光(周波数 ω 2 {\displaystyle \omega _{2}} )とアイドラー光(周波数 ω 3 {\displaystyle \omega _{3}} )が生じる。
発生する2つのレーザー光の波長は位相整合条件によって決まる。位相整合条件は、ポンプ光入射軸と結晶軸のなす角度に依存し変化する。つまり、生成光の波長はポンプ光源と媒質の配置によって変えられる。これがパラメトリックと呼ばれる所以であり、周波数可変のコヒーレント光源として利用できる。(縮退四光波混合の効果と関係がある。)