準(zhǔn)相位匹配PPLN、PPKTP和新型晶體變頻器及激光性能研究.pdf

1、該論文從理論和實(shí)驗(yàn)上詳細(xì)地研究了近年來(lái)剛剛出現(xiàn)的幾種新型自倍頻晶體、紫外倍頻晶體、準(zhǔn)相位匹配PPLN、PPKTP器件的非線(xiàn)性光學(xué)及激光性能.1、理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)定了倍頻晶體GdCa<,4>O(BO<,3>)<,3>的相位匹配曲線(xiàn)和可實(shí)現(xiàn)相位匹配波長(zhǎng)的波段.2、理論計(jì)算和分析了GdCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶體和YCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶體的相位匹配波長(zhǎng)的彼段特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)YCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶

2、體可以實(shí)現(xiàn)1064nm的三倍頻,而GdCa<,4>O(BO<,3>)<,3>晶體不能實(shí)現(xiàn)1064nm的三倍頻,生長(zhǎng)出了Gd<,0.37>Y<,0.63>Ca<,4>O(BO<,3>)<,3>晶體并實(shí)現(xiàn)了非臨界相位匹配的1064nm倍頻激光輸出.3.給出了BiB<,3>O<,6>晶體實(shí)現(xiàn)1064nm激光三借頻和946nm激光倍頻相位匹配曲線(xiàn)和BiB<,3>O<,6>晶體有效非線(xiàn)性系數(shù)最大和為零的取向角.4、從耦合波方程出發(fā),對(duì)準(zhǔn)相位匹配理

3、論進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究.根據(jù)準(zhǔn)相位匹配晶體非線(xiàn)性極化系數(shù)是周期函數(shù)特點(diǎn),應(yīng)用傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)將非線(xiàn)性極化系數(shù)展成求和的形式,結(jié)合準(zhǔn)相位匹配波矢之間關(guān)系式,推導(dǎo)出了準(zhǔn)相位匹配的變頻光光強(qiáng)表達(dá)式.5、對(duì)準(zhǔn)相位匹配的變頻光光強(qiáng)表達(dá)式中有關(guān)光柵周期的參數(shù)(如占空比D,光柵周期A)的偏差造成變頻光光強(qiáng)變化的影響進(jìn)行了詳細(xì)的討論.利用光柵周期參數(shù)隨機(jī)偏差的正態(tài)分布函數(shù),推導(dǎo)出了光柵周期的參數(shù)的偏差造成變頻光光強(qiáng)變化的計(jì)算公式.6、測(cè)量了化學(xué)計(jì)量比Li

4、NbO<,3>,晶體的居里點(diǎn)溫度及透過(guò)率,計(jì)算出我們生長(zhǎng)的化學(xué)計(jì)量比LiNbO<,3>晶體[Li] / [Nb]成分比值為49.8﹪而且生長(zhǎng)的原晶為單疇無(wú)色LiNbO<,3>晶體.利用LiNbO<,3>晶體折射率的Sellmeier方程設(shè)計(jì)計(jì)算了LiNbO<,3>晶體倍頻和1064nm激光泵浦參量振蕩的光柵周期與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線(xiàn).7、對(duì)KTiOPO<,4>晶體的周期極化工藝進(jìn)行了探索性研究.利用KTiOPO<,4>晶體折射率的Sellme