Second-Harmonic Generation

释义 Definition

二次谐波产生（常缩写 SHG）：一种非线性光学过程，强光（通常是激光）在某些介质中传播时，由于材料的二阶非线性作用，将入射光的频率加倍（波长减半），产生新的光。常用于激光变频（如 1064 nm 变为 532 nm 绿光）、材料表征与显微成像等。也常被称为 frequency doubling（倍频）。

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌsɛkənd hɑːrˈmɑːnɪk ˌdʒɛnəˈreɪʃən/

例句 Examples

Second-harmonic generation can turn infrared laser light into green light.
二次谐波产生可以把红外激光转换成绿光。

By optimizing phase matching in a nonlinear crystal, the team significantly increased the efficiency of second-harmonic generation.
通过在非线性晶体中优化相位匹配，团队显著提高了二次谐波产生的效率。

词源 Etymology

该术语由三部分构成：second（第二）+ harmonic（谐波，指基频的整数倍频成分）+ generation（产生）。在光学语境中，“second harmonic”特指频率为入射光两倍的光，“generation”强调这一成分在介质中被“生成/产生”。这一概念随着 20 世纪非线性光学的发展而普及，尤其与激光出现后对频率转换的需求密切相关。

相关词 Related Words

• Frequency Doubling
• Nonlinear Optics
• Phase Matching
• Nonlinear Crystal
• Fundamental Frequency
• Harmonic
• Sum-Frequency Generation
• Third-Harmonic Generation

文学与经典著作中的使用 Literary Works

• Nonlinear Optics（Robert W. Boyd）——系统讲解二次谐波产生的理论、相位匹配与应用。
• Principles of Nonlinear Optics（Y. R. Shen）——非线性极化与二阶过程（含 SHG）的经典教材。
• Optical Waves in Crystals（Amnon Yariv & Pochi Yeh）——从晶体与波传播角度讨论倍频与相位匹配。
• “Generation of Optical Harmonics”（P. A. Franken et al., 1961）——早期实验性展示光学谐波产生的重要论文（常被引用为非线性光学里程碑之一）。