角色散超短脈沖倍頻研究.pdf

1、光學(xué)頻率變換產(chǎn)生新頻率,是現(xiàn)代激光技術(shù)的重要手段之一,倍頻是獲得短波長(zhǎng)超短脈沖的基本方法。超短脈沖寬度窄,頻譜范圍寬,因此相位匹配和群速度匹配要同時(shí)滿足,否則群速度失配會(huì)導(dǎo)致二次諧波脈寬展寬并降低諧波轉(zhuǎn)換效率。利用光柵產(chǎn)生角色散的辦法能夠補(bǔ)償群速度失配,這樣可以提高轉(zhuǎn)換效率。
　　 本文首先介紹群速度失配產(chǎn)生的影響；在相位匹配的基礎(chǔ)上,說(shuō)明角色散匹配技術(shù),推導(dǎo)角色散和群速度失配量及空間走離角的關(guān)系式；另外還給出角色散與波前傾斜之

2、間的聯(lián)系；分析高斯光束經(jīng)過(guò)光柵和透鏡后的變化；簡(jiǎn)單介紹負(fù)單軸BBO晶體的物理特性和光學(xué)特性。為了便于清晰地了解角色散對(duì)倍頻過(guò)程的影響,從Maxwell方程出發(fā)推導(dǎo)了共線相位匹配的倍頻耦合波方程,在此基礎(chǔ)上給出在小信號(hào)近似下耦合波方程的解析解,系統(tǒng)地分析超短脈沖Ⅰ型倍頻的物理過(guò)程。當(dāng)滿足相位匹配和群速度匹配時(shí),討論空間走離、群速度色散和衍射效應(yīng)對(duì)倍頻脈沖產(chǎn)生的影響。通過(guò)數(shù)值模擬,研究不同晶體長(zhǎng)度、束腰半徑和脈寬時(shí)的諧波脈寬、空間走離和強(qiáng)度