激光光束在單軸晶體中垂直于光軸傳輸特性的研究.pdf

1、各向異性介質在線性光學和非線性光學領域中都有較為廣泛的應用,可以用來產生偏振光與光學諧波,實現光學的和頻與差頻、光學參量的放大與振蕩等。因此,研究光在各向異性單軸晶體中的傳輸特性具有重要的理論和實際意義。
　　 本文主要研究了激光光束在各向異性晶體中垂直于光軸的傳輸特性,主要工作如下:
　　 首先,闡述了單軸晶體中光束傳輸的研究背景、研究現狀及研究意義。在理論部分簡要概括了晶體的有關概念及光學性質,并給出了光束在單軸晶體

2、中垂直于光軸傳輸的傍軸矢量傳輸理論。據此歸納了單軸晶體中垂直于光軸傳輸的尋常光和非尋常光的慢變振幅表達式。
　　 其次,基于光束在各向異性介質中垂直于光軸傳輸的傍軸矢量理論,推導了余弦高斯光束垂直于單軸晶體光軸傳輸的解析公式,運用數值模擬計算方法,研究了各向異性介質對余弦高斯光束偏振特性的影響。研究結果表明,由于晶體的各向異性,使得光束沿x方向的偏振場分布衍生出y分量;隨傳輸距離z的增加,初始光場的峰值在較短的傳輸距離內逐漸增大

3、,超出一定范圍后又逐漸減小;并在x方向上彌散,中心主峰邊緣的衍射旁瓣逐漸增大,其原來的偏振特性將不再保持。此外,其光場強度和分布形狀還受到光束參數的影響,選擇適當的參數時可在特定截面上獲得類高斯、空心、近平頂的場強分布。
　　 然后,對雙曲正弦平方一高斯光束在單軸晶體中垂直于光軸的傳輸作了研究,得到了一般的解析傳輸公式,并用數值計算的方法分析了該光束的傳輸特性。研究表明:由于晶體的各向異性,其原來的偏振特性將不再保持。僅沿x方向