上一篇文章中我们提到了在实验中运用广泛的倍频，今天介绍两种应用同样广泛的光学现象——和频和差频。
和频现象（Sum-Frequency Generation，简称SFG）是一种非线性光学效应，其中两束不同频率的光波（ω1，ω2）相互作用，在非线性晶体中产生频率为两者频率之和的新光波（ω3=ω1+ω2）。前面我们提到的倍频现象，可以理解为和频现象的一种特殊情况。但是倍频只需要一束光，而和频最少需要两束光。
和频应用：
激光频率转换：可以将两束不同波长的激光通过和频效应产生新的波长的激光。
表面分析：和频表面光谱（SFG）用于研究表面分子的性质。
差频现象：差频生成(Difference Frequency Generation，简称DFG)是指两束不同频率的光波在非线性介质中相互作用后，生成一个频率为两者差的光波。具体来说，如果两束光波的频率分别为 (ω1) 和 (ω2)，经过非线性介质后，会产生一个频率为 ( ω3=|ω1-ω2| ) 的新光波。
差频过程的输入光ω1，ω2通常为强度相近的泵浦光。
差频应用：
中红外激光源：差频生成常用于产生中红外光源。通过两束不同频率的光波相互作用，产生一个新的中红外波长的光波。
光频合成：差频生成能够将两个频率的光合成一个低频的信号，常用于精确的频率合成和调制。
和频和差频的区别
1、和频的光的频率关系是：ω3=ω1+ω2，差频的光的频率关系是：ω3=|ω1-ω2|。
2、输出光的性质不同，和频生成的光高于原有频率，差频生成的光低于原有频率。
3、输出波长不同，和频生成的光波长较短，通常在可见光或紫外光范围；差频生成的光波长较长，通常在中红外波段。
和频、差频常用非线性晶体：
BBO（β型钡硼酸盐）晶体：BBO 是另一种常见的倍频晶体，具有优异的二阶非线性光学性质，广泛应用于高功率激光的倍频。
LBO（锂硼酸盐）晶体：LBO 具有较大的非线性系数，且光学透过率高，是另一种常用于倍频的材料。
AGSe晶体：透明范围宽，非线性系数较大，常用在固态激光器中DFG变频过程。
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