準(zhǔn)相位匹配晶體的制備及其相關(guān)技術(shù)的研究.pdf

1、與角度相位匹配相比，準(zhǔn)相位匹配能夠利用晶體整個透光范圍和晶體最大的非線性系數(shù)，所以其非線性轉(zhuǎn)換效率較高。準(zhǔn)相位匹配的實(shí)現(xiàn)，是通過人為的改變非線性晶體的結(jié)構(gòu)，使其非線性系數(shù)周期化，從而滿足相位匹配條件，這是近年來非線性光學(xué)研究的重要發(fā)展方向。 外加電場極化法的出現(xiàn)，使得準(zhǔn)相位匹配技術(shù)有了長足的發(fā)展，是一種通過對在鐵電晶體表面光刻的周期電極施加電場來制作準(zhǔn)相位匹配器件的方法。為得到理想的反轉(zhuǎn)疇結(jié)構(gòu)，必須對鐵電晶體電致極化反轉(zhuǎn)的原理及

2、工藝進(jìn)行深入的研究。論文分析了準(zhǔn)相位匹配原理，從鐵電晶體性質(zhì)出發(fā)，深入研究了鐵電晶體的極化反轉(zhuǎn)機(jī)理，確定了極化反轉(zhuǎn)波形；研制出用于制備準(zhǔn)相位匹配器件的高壓極化電源和用于溫度調(diào)諧的溫控器。本論文的主要工作如下： 1、從非線性極化的原理出發(fā)，通過對麥克斯韋方程組的推導(dǎo)，得到了介質(zhì)中三波互作用耦合波方程，并得到了準(zhǔn)相位匹配倍頻效率的計算公式。 2、根據(jù)鐵電晶體性質(zhì)，深入研究了鐵電晶體電致極化反轉(zhuǎn)的機(jī)理，詳細(xì)介紹了用外加電場極化

3、法制備準(zhǔn)相位匹配器件的過程。 3、分析了制備周期極化鈮酸鋰(PPLN)與周期極化KTP(PPKTP)晶體對極化波形的要求，并研制了兩套用于制備PPKTP的高壓極化電源。一套高壓極化電源可輸出梯形波，三角波等多種波形，且輸出波形的時間參數(shù)與電壓參數(shù)可調(diào)；另一套可輸出上升時間小于100μs的高壓方波脈沖。電源用于KTP晶體的極化反轉(zhuǎn)，取得了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 4、研究了光柵周期誤差、占空比誤差對準(zhǔn)相位匹配器件倍頻效率的影響；分