寬譜帶、多波長的準(zhǔn)相位匹配晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)在信息技術(shù)的不斷發(fā)展和社會的需要，激光技術(shù)變得越來越重要。尤其是在高速信息時(shí)代，光學(xué)器件占據(jù)更加核心的地位。這對激光器的光源提出了更高的要求，不僅需要高強(qiáng)度的激光輸出，還需要光源的光譜范圍能夠盡可能擴(kuò)展。非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)對于拓寬激光光源十分重要，經(jīng)過頻率變換可以獲得各種波長，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。頻率變換中的一種重要技術(shù)就是準(zhǔn)相位匹配。近些年，用于制備準(zhǔn)相位匹配晶體的外加電場極化技術(shù)已經(jīng)十分成熟，這使得準(zhǔn)相位匹配的發(fā)展也更加靈活

2、和多樣化。
　　基于準(zhǔn)相位匹配來設(shè)計(jì)頻率轉(zhuǎn)換的晶體結(jié)構(gòu)，成為科研人員關(guān)注的研究領(lǐng)域。從最初輸出單波長頻率轉(zhuǎn)換的周期性結(jié)構(gòu)，到后來的周期序列結(jié)構(gòu)，再到啁啾結(jié)構(gòu)、準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)、非周期結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜；維度上也從一維發(fā)展到二維，甚至是三維結(jié)構(gòu)，參與的非線性過程越來越多，輸出的光譜也越來越越豐富。
　　為了獲得滿足需求的準(zhǔn)相位匹配結(jié)構(gòu)，更好地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)制備，本文利用數(shù)值模擬對同時(shí)的多波長頻率變換和寬譜帶頻率變換進(jìn)行了深入的分析研究。

3、研究了準(zhǔn)相位匹配晶體的和頻、倍頻等非線性光學(xué)效應(yīng)，提出了兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，并對相關(guān)影響因素進(jìn)行了深入地分析。內(nèi)容包括：
　　首先，介紹了到目前為止的幾種主要的準(zhǔn)相位匹配晶體設(shè)計(jì)方法。
　　其次，根據(jù)寬譜帶準(zhǔn)相位匹配頻率變換的相關(guān)理論，提出在周期結(jié)構(gòu)中引入無序的方法。研究了無序?qū)拥闹行拈L度和隨機(jī)度對于光譜展寬程度的定量影響，以及晶體的總長度對于轉(zhuǎn)換效率和帶寬的影響。在此基礎(chǔ)之上，選取合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，獲得了高效率寬譜帶的二次諧