Second-Order Nonlinearity

释义 Definition

二阶非线性（效应）：指系统的响应中存在与输入量的平方成正比的项。最常见于非线性光学中，表示材料的极化强度 \(P\) 含有二阶项 \(P^{(2)} \propto \chi^{(2)} E^2\)，从而产生二次谐波（倍频）、和频/差频等现象。（该术语在不同学科也可泛指“二次项非线性”。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˌsɛkənd ˈɔːrdər ˌnɑːnˌlɪniˈærəti/

词源 Etymology

“second-order” 来自数学与物理中的“二阶/二次项”概念，表示按幂级数展开时的 \(E^2\)（或二次）项；“nonlinearity” 由 “non-（非）+ linear（线性的）+ -ity（名词后缀）”构成，表示“非线性性质”。合起来强调：响应不是一次线性的，而包含显著的二次项贡献。

例句 Examples

Second-order nonlinearity enables second-harmonic generation in certain crystals.
二阶非线性使某些晶体中能够发生二次谐波产生（倍频）。

In centrosymmetric materials, the bulk second-order nonlinearity is usually forbidden, so engineers often rely on surface effects or quasi-phase matching to obtain efficient frequency conversion.
在具有中心对称性的材料中，体内二阶非线性通常被对称性“禁止”，因此工程上常借助表面效应或准相位匹配来实现高效的频率转换。

相关词 Related Words

• Second-Order
• Nonlinearity
• χ(2)
• Second-Harmonic Generation
• Frequency Doubling
• Sum-Frequency Generation
• Difference-Frequency Generation
• Phase Matching
• Pockels Effect
• Nonlinear Optics

文学与著作 Literary Works

• Robert W. Boyd, Nonlinear Optics（系统讲解 \(\chi^{(2)}\) 与二阶非线性过程，如倍频、和频、差频）
• Y. R. Shen, The Principles of Nonlinear Optics（经典理论框架中大量使用“second-order nonlinearity/second-order susceptibility”）
• Bahaa E. A. Saleh & Malvin C. Teich, Fundamentals of Photonics（在非线性章节讨论二阶非线性与频率转换）
• Peter E. Powers, Fundamentals of Nonlinear Optics（以工程与应用角度介绍二阶非线性效应）
• P. A. Franken et al., “Generation of Optical Harmonics” (1961)（早期实验论文之一，与二阶非线性导致的二次谐波产生密切相关）