定义
各向异性晶体中光束的强度分布偏离波矢量方向的现象。
图1：空间走开：光束在各向异性晶体中的强度分布沿与波矢量略有不同的方向传播。
对于在各向同性介质中传播的激光束，横向强度分布沿由介质波矢量（= k矢量）定义的光束轴传播。 在各向异性（因此是双折射）晶体中，情况不一定如此：可能会出现强度分布偏离波矢量定义的方向的情况，如图1所示，其中灰线表示波前，蓝色表示具有显着光学强度的区域。 这种现象称为空间走开、双折射走开或波因廷矢量走开（不要与时间走开混淆），与波因廷向量和波矢量之间的一些有限角度ρ（称为走开角）有关。 Poynting矢量定义了能量传输的方向，而波矢量与波前垂直。
空间走偏仅发生在具有非凡偏振的光束上，该光束以一定角度θ相对于光轴传播，因此折射率 ne相速度取决于该角度。 然后可以通过公式计算走角：
其中负号表示走偏发生在折射率降低的方向上。 非凡指数ne其导数是特定角度θ下出现的值。 具有普通偏振的光束（折射率不依赖于传播角）不会发生走偏。
走开角的大小在图1中被夸大了。 在典型情况下，它在几毫弧度和几十毫弧度之间。 对于靠近索引椭球体轴之一的传播方向，走线甚至可以变得更小。
案例示例
例如，考虑一束激光沿铌酸锂(LiNbO3)晶体的x - z平面沿某个方向传播。 这种材料是负单轴的，这意味着沿z轴（即光轴）偏振的折射率最小。 当光束轴和z轴之间有一定角度θ（<90°）时，折射率随着θ的增加而降低。 因此，走开指向较大的θ，即远离光轴。 图 2 显示了计算结果。
图2：在室温下，635 nm激光光束在LiNbO3中的折射率和偏离角随传播角与z轴的关系。
非线性相互作用中的空间走离
在非线性晶体中基于临界相位匹配的非线性变频方案中会遇到空间走失。 其结果是，在聚焦光束内相互作用的波在传播过程中失去了空间重叠，因为那些具有非凡偏振的波经历了走开，而那些具有普通偏振的波则不是这种情况。 （请注意，双折射相位匹配必然涉及具有两种偏振态的光束。 实际上，有用的相互作用长度和转换效率可能会受到限制，并且可能会拓宽产品光束的空间轮廓并降低光束质量。
不幸的是，仅仅使用更强聚焦的光束并不是解决方案，需要更短的交互长度，因为空间走开对于较小的光束半径变得更加重要。 然而，对于高光学强度，这个问题减少了，这允许在短时间内进行良好的转换。
空间走偏现象与有限角相位匹配带宽的现象直接相关。 上式表明，在特殊折射率具有很强的角度依赖性的情况下，会出现较大的走角。 在这种情况下，相位匹配条件也在很大程度上取决于传播角，当使用紧密聚焦的光束时，相位匹配变得不完整，具有较大的光束发散。
通过使用两个后续的非线性晶体来实现一种走开补偿，这两个晶体的取向使得走开方向彼此相反[3]。 然后这些晶体内部仍然存在脱落，但其整体效果可能会大大降低。
例如，即使使用单个非线性晶体，也可以通过向相反方向稍微移动其中一个输入光束（具有跳离的输入光束）来减少总和频率生成中走开的影响。
通过使用非临界相位匹配方案，可以完全避免空间偏移。 然而，这通常需要晶体在通常不是巧合接近室温的温度下操作。
参考文献
[1] R. Danielius et al., “Matching of group velocities by spatial walk-off in collinear three-wave interaction with tilted pulses”, Opt. Lett. 21 (13), 973 (1996), doi:10.1364/OL.21.000973
[2] D. J. Armstrong et al., “Parametric amplification and oscillation with walkoff-compensating crystals”, J. Opt. Soc. Am. B 14 (2), 460 (1997), doi:10.1364/JOSAB.14.000460
[3] A. V. Smith et al., “Increased acceptance bandwidths in optical frequency conversion by use of multiple walk-off-compensating nonlinear crystals”, J. Opt. Soc. Am. B 15 (1), 122 (1998), doi:10.1364/JOSAB.15.000122; see also references therein
[4] R. J. Gehr et al., “Simultaneous spatial and temporal walk-off compensation in frequency-doubling femtosecond pulses in β-BaB2O4”, Opt. Lett. 23 (16), 1298 (1998), doi:10.1364/OL.23.001298
