Новые нелинейно-лазерные эффекты в $\alpha$-кварце: генерация двухоктавной гребенки стоксовых и антистоксовых частот и каскадный лазинг в спектральной области второй и третьей гармоник

Кристаллы, являющиеся одновременно нелинейно $\chi^{(2)}$- и $\chi^{(3)}$-активными, предоставляют большое разнообразие возможностей для когерентной генерации света на новых длинах волн. В нецентросимметричном кристалле данного типа посредством каскадных лазерных $\chi^{(2)}\leftrightarrow\chi^{(3)}$-процессов могут быть инициированы такие эффекты преобразования частоты, как вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР), генерация второй и третьей гармоник, суммарных и разностных частот. В статье сообщается об обнаружении в давно известном нелинейно-лазерном кристалле $\alpha$-кварца ($\alpha$-$\mathrm{SiO_2}$) при пикосекундном лазерном возбуждении ряда новых проявлений этих эффектов, среди которых — более чем двухоктавная генерация 45-компонентной гребенки стоксовых и антистоксовых длин волн (от 0,3692 мкм до 1,5142 мкм), многоступенчатое каскадное $\chi^{(2)}\leftrightarrow\chi^{(3)}$-самопреобразование частот ВКР-генерации в частоты спектральной области второй и третьей гармоник одномикронной накачки.