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" efectivamente para formar nuevos fotones con mayor energía y, por lo tanto, con mayor frecuencia (y longitud de onda más corta ). Actualmente son comunes dos tipos de dispositivos: duplicadores de frecuencia, a menudo basados en niobato de litio (LN), tantalato de litio (LT), titanilfosfato de potasio (KTP) o triborato de litio (LBO), y triplicadores de frecuencia típicamente hechos de dihidrógenofosfato de potasio (KDP). ). Ambos se utilizan ampliamente en experimentos ópticos que utilizan láseres como fuente de luz.
Hay dos procesos que se utilizan comúnmente para lograr la conversión: generación de segundo armónico ( SHG , también llamada duplicación de frecuencia) o generación de suma de frecuencia que suma dos frecuencias no similares. La generación directa de tercer armónico ( THG , también llamada triplicación de frecuencia) también existe y puede usarse para detectar una interfaz entre materiales de diferente excitabilidad. Por ejemplo, se ha utilizado para extraer el contorno de las células de los embriones, donde las células están separadas por agua. [1]
Los multiplicadores de frecuencia óptica son comunes en los láseres de alta potencia, en particular los utilizados para experimentos de fusión por confinamiento inercial (ICF). ICF intenta utilizar un láser para calentar y comprimir un objetivo que contiene combustible de fusión, y en experimentos con el láser Shiva se descubrió que las frecuencias infrarrojas generadas por el láser perdían la mayor parte de su energía en los electrones calientes que se generaban al principio del proceso de calentamiento. . Para evitar este problema, era necesario utilizar longitudes de onda mucho más cortas, y los experimentos con el láser OMEGA y el láser Novette validaron el uso de cristales KDP que triplican la frecuencia para convertir la luz del láser en ultravioleta , un proceso que se ha utilizado en casi todos los láseres. Experimento ICF impulsado desde entonces, incluida la Instalación Nacional de Ignición .