O que é a Geração de segundo harmônico (SHG)?

A Geração de segundo harmônico (SHG) é um processo que se refere à conversão de um fóton de frequência ω em dois fótons de frequência 2ω. É um fenômeno óptico não-linear que ocorre em materiais não-centrossimétricos. O SHG é um processo importante na óptica não-linear e tem uma ampla gama de aplicações, incluindo comunicações ópticas, detecção óptica e processamento de sinal.

Como funciona a SHG?

A SHG é um processo de conversão de frequência óptica que ocorre em materiais não-centrossimétricos, como cristais ferroelétricos. A conversão ocorre em um material que tem uma polarização elétrica não-nula, o que significa que a sua estrutura cristalina não é simétrica em relação ao centro do cristal. Quando a luz passa por esse material, a sua polarização eléctrica é modulada pela luz, produzindo uma onda que é o dobro da frequência da luz incidente.

Exemplo de aplicação da SHG

A SHG é amplamente utilizada na detecção óptica e na microscopia de segunda harmônica, que é usada para imaginar tecidos biológicos sem a necessidade de corantes. A técnica também é usada em comunicações ópticas para a transmissão de sinais de alta velocidade. Além disso, a SHG é usada na espectroscopia infravermelha, onde é usada para detectar ligações químicas específicas em moléculas.

Benefícios e limitações da Geração de segundo harmônico

A SHG é uma técnica útil para a conversão de frequência óptica, que tem uma ampla gama de aplicações. A técnica é relativamente simples de implementar e pode ser usada para detectar sinais de alta velocidade em comunicações ópticas. No entanto, a eficiência da conversão SHG é relativamente baixa, o que significa que a conversão requer um maior nível de potência do que outras técnicas de conversão de frequência óptica. Além disso, a técnica é limitada a materiais que têm uma polarização elétrica não-nula.