KDP晶體中彈性散射輔助的激光頻率轉換.pdf

1、在許多的非線性光學現(xiàn)象中，圓錐形的光學輻射作為一種非線性光學現(xiàn)象的呈現(xiàn)形式，可以伴隨著其他形式的非線性光學輻射（如光斑）同時出現(xiàn)。圓錐形的非線性光學輻射投影在二維平面上呈現(xiàn)出圓環(huán)或橢圓形式。相對于光斑形式的非線性光學輻射，這種圓環(huán)形的非線性光學現(xiàn)象可以提供我們更多的線索去探索非線性光學介質本身的特性和光學相互作用過程中的參量變化。研究表明，圓錐形的非線性光學輻射可以發(fā)生在周期性極化的晶體材料中，通過倒格矢補償?shù)姆椒ㄍ瓿蓽氏辔黄ヅ鋸亩玫?/p>

2、更高的頻率轉換效率。在本文中，我們利用體介質晶體材料，實驗上觀測到體介質中位相匹配圓錐形輻射的非線性光學頻率參量轉換現(xiàn)象。
　　不同于周期性極化晶體材料，體介質晶體材料不需要利用倒格矢補償波矢位相失配量。在體介質晶體材料中，我們發(fā)現(xiàn)了彈性散射輔助形成的光學頻率轉換過程。實際上，不論是微觀光子結構或是體介質晶體材料，由于晶體內(nèi)部或是表面的缺陷都會引起入射光的散射光產(chǎn)生，其中包括一部分彈性散射的光線，也就是說這部分散射光的頻率相較于激

3、發(fā)光光場的頻率不會發(fā)生偏移。介質中，散射光的傳播方向是沿各個方向的，所以對于基頻光的波矢方向來說，總能找到一個合適方向的散射光波矢可以和基頻光結合，并且與輻射出去的頻率參量轉換的光波矢滿足位相匹配條件。
　　在本文中，我們實驗上觀測了KDP（磷酸二氫鉀）晶體材料在反常色散條件下，彈性散射輔助的各種圓錐形位相匹配頻率轉換的產(chǎn)生。諸如，基于KDP晶體χ(2)二階非線性響應諧波和頻、差頻產(chǎn)生、基于KDP晶體χ(3)三階非線性特性響應的四

4、波混頻產(chǎn)生、三次諧波產(chǎn)生等。
　　KDP晶體中，彈性散射輔助下的位相匹配二次諧波產(chǎn)生投影在二維接收屏上，我們獲得了某種雙環(huán)模式的非線性光學現(xiàn)象，這種雙環(huán)模式一定程度上揭示了散射光的偏振狀態(tài)。與此同時，雙環(huán)模式中每個倍頻圓環(huán)的亮度分布都呈現(xiàn)出各自的規(guī)律。我們發(fā)現(xiàn)這種圓環(huán)亮度的分布和光場與介質相互作用過程中的有效非線性系數(shù)密切相關。由于非線性光學相互作用的有效非線性系數(shù)不僅和光場的情況相關，也和介質材料本身的結構特征相關，這也就是說我