Sum-Frequency Generation

定义 Definition

和频产生（SFG）：一种二阶非线性光学过程，两束（或多束）不同频率的光在非线性介质中相互作用，产生一个新光束，其频率等于入射光频率之和（( \omega_3=\omega_1+\omega_2 )）。常用于表面/界面光谱、红外上转换探测、激光频率转换等。（该术语在更宽泛语境下也可指相关的“和频混频”现象。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌsʌm ˈfriːkwənsi ˌdʒenəˈreɪʃən/

例句 Examples

We used sum-frequency generation to convert infrared light into visible light.
我们使用和频产生把红外光转换成可见光。

Sum-frequency generation spectroscopy can selectively probe molecular vibrations at interfaces because the second-order response vanishes in centrosymmetric bulk media.
和频产生光谱能够选择性探测界面处的分子振动，因为在具有中心对称性的体相介质中二阶响应通常会消失。

词源 Etymology

该术语由三部分构成：**sum-**（“相加、总和”）+ frequency（“频率”）+ generation（“产生、生成”）。它是20世纪非线性光学发展过程中形成的标准技术名称，用来直观描述“输出频率等于输入频率之和”的混频过程。

相关词 Related Words

• Second-Order Nonlinearity
• Nonlinear Optics
• Frequency Mixing
• Difference-Frequency Generation
• Second Harmonic Generation
• Optical Rectification
• Phase Matching
• Chi(2)
• SFG Spectroscopy

文献与作品 Literary Works

• Robert W. Boyd，《Nonlinear Optics》：以教材形式系统讲解二阶非线性过程，包含和频产生的理论与应用。
• Y. R. Shen，《The Principles of Nonlinear Optics》：经典著作，讨论频率混频（含SFG）的基本方程与相位匹配。
• 《Laser Fundamentals》（William T. Silfvast）：在激光与非线性频率转换章节中常涉及SFG等过程的概念性介绍。
• 学术期刊文献中常见（如 Optics Letters、Applied Physics Letters、Journal of the Optical Society of America B）的“sum-frequency generation”标题与方法描述，用于界面光谱与上转换探测等方向。