Efek optic non linier digunakan untuk mengontrol gelombang optic. Beberapa contoh efek optic non linier diantaranya adalah pembangkitan gelombang harmonic kedua (Second Harmonic Ge neration), osilasi parametric, amplifikasi parametric dan konversi penaik frekuensi. Pembangkitan gelombang harmonic kedua diperlukan untuk mempersiakan densitas energy optis tinggi dengan panjang interaksi yang besar untuk membuat tipe konfigurasi pandu gelombang yang efektif.
Konstanta optic NonLinier
Ketika gelombang optic masukan mempunyai medan listrik E, fluks listrik D maka diberikan D= ε0 E + P. besaran P adalah polaritas yang diinduksi oleh E dan untuk medium tak linier yang mematuhi hubungan:
P = ε0 (x(1)E + x(2) EE + x(3) EE + ……
= ε0 x(1) + PNL
Dengan :
· x(1), x(2), x(3),masing-masing bergantung padaefeklinier, efek tak linier orde kedua dan efek tak linier orde ketiga.
· PNL direlasikan untuk polarisasi tak linier.
Selanjutnya hubungan medan listrik dengan arah j, Ed (w1) dan w1 dan medan listrik dengan arah k, Ek (w2) dengan sebuah komponen I dari polaritas orde kedua Pi (w3) dari w3 menghasilkan dua medan listrik dapat ditunjukkan oleh persamaan (4.18) yaitu :
Pi (w3) = Ʃ ε0 xijk Ej(w1) Ek (w2) (j,k = 1,2, 3) …………4.81
Hubungan ini bergantung pada pembangkitan harmobik kedua (second harmonic generation), khususnya dalam hal ini ω1 = ω2 = ω3 = 2 ω dan dapat dituliskan sebagai berikut :
Pi (2ω)= Ʃ dijk (2ω) Ej (ω) Ek (ω) ( j,k = 1,2, 3) …………………………4.82
Dengan dijk disebut sebagai nonlinier polarization SHG tensor. Dengan dijk = dikj, maka dapat ditulis kembali dengan dijk = dil.
Propagasi Gelombang Optic Dalam Medium Non-Linier Dan Teknik Matching Condition.
Ketika sebuah persamaan gelombang dari Maxwell diturunkan, maka hubungan berikut diperoleh dengan membawa persamaan D = ε0 E + P= εE + PNL Ke dalam hitungan :
��2E = μ0 ε ∂2E / ∂t2 + μ0 ∂2 PNL/ ∂t2
Dengan :
μ0 = permeabilitas magnet ruang hampa
ε =permitivitas listrik bahan
PNL = polarisasi taklinier orde kedua menjadi pembangkit radiasi cahaya dalam taklinier yang digunaka. Melalui persamaan ini, PNL , ε gelombang harmonic ω1 dan Ek gelombang dari ω2 dipadukan,dan gelombang harmonic dengan frekuensi ω3 akan dibangkitkan.
