非相干光

因为能量守恒，在频率转换过程中，不管是相干光还是非 相干光，都需要考虑相位匹配。不可能使很宽的频率范围的 光波实现上转换。
在非相干上转换过程中，只考虑满足相位匹配的光，其他 不满足相位匹配的光可以忽略掉。
上转换带宽的影响因素：非线性晶体长度、群速、群速色 散、增益系数、非共线角、群速度失配。
非相干光场由大量独立的基元发出的辐射的叠加，一个光源 包含有大量的微观辐射基元，很难对他们的状态和运动作出精 确的描述，因此对他们所产生的光场也无法做确定的描述，只 能作为随机过程来讨论其统计性质。要对这种随机过程做完备 的讨论，也是很难的。
研究光场的相干性，只需要讨论二阶矩。
时间相干性——有限带宽的点光源
时间相干性由二阶矩描述： A(t)A(t )
指数自相关函数为： A(t)A(t ) e2 exp( c )
物面上的每个点光源通过系统之后可以得到一个对应的复振 幅分布。
由于生成的光也是非相干的，故不能通过这些复振幅分布 的相干叠加得到像的复振幅分布，而是要先求出对应的强度 分布，再将这些强度分布叠加得到像的强度分布。
时间相干性和空间相干性的分解：
时间相干性——有限带宽的点光源——自相干函数
空间相干性——窄带的扩展光源——互相干函数
非相干情况下，系统的物像关系为：
Ii kIg (xi , yi ) hI (xi , yi )
I g (xi , yi ) 是几何光学理想像的强度分布 hI (xi , yi ) 是非相干脉冲响应，也叫强度点扩散函数，
是点物产生的像斑的强度Baidu Nhomakorabea布。 非相干照明下，像的强度分布是理想像的强度分布与强度 点扩散函数的卷积。
空间相干性——窄带的扩展光源 空间信息由进入介质的角度携带
点源发出的光进入晶体的角度由物平面上点源的位置决定。 不同位置的点光源，入射的角度不一样，非共线角就不一样， 满足相位匹配的波长和光谱带宽就不一样。 考虑上转换时，需考虑非共线角的影响。不同的非共线角， 上转换的带宽不同。