準(zhǔn)相位匹配PPKTP的研制及有關(guān)應(yīng)用研究.pdf

1、該研究來(lái)源于教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目.該論文從準(zhǔn)相位匹配技術(shù)的理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面,對(duì)電場(chǎng)極化反轉(zhuǎn)鐵電體的機(jī)理和技術(shù)關(guān)鍵進(jìn)行了深入的研究,并在電場(chǎng)周期極化反轉(zhuǎn)KTP晶體制備和PPKTP倍頻及光參量振蕩等研究方面取得了初步的成果.該文的研究?jī)?nèi)容突出以下幾個(gè)方面:(1).在大量電場(chǎng)致周期極化反轉(zhuǎn)LiNbO<,3>晶體的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,模擬計(jì)算了晶體表面和內(nèi)部的電場(chǎng)分布,仔細(xì)研究了鐵電疇反轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)的基本規(guī)律.并獲得了與電場(chǎng)極

2、化反轉(zhuǎn)行為相關(guān)的PPLN蝕刻表面特征.(2).用高壓電場(chǎng)周期性極化反轉(zhuǎn)磷酸氧鈦鉀(KTiOPO<,4>,即KTP)晶體取得了初步成功:采用離子交換法,降低了電導(dǎo)率;設(shè)計(jì)制作了波形可調(diào)的高壓脈沖電源;制備了一批PPKTP倍頻器樣品;對(duì)PPKTP表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻處理,發(fā)現(xiàn)反轉(zhuǎn)疇線(xiàn)條筆直,無(wú)彎曲變形,邊界清晰,基本沒(méi)有橫向擴(kuò)展.(3).在理論上研究了PPKTP器件的倍頻特性:在光學(xué)單通倍頻實(shí)驗(yàn)中,利用包層泵浦光纖激光器輸出的1.064μm的激

3、光作為基頻光,泵浦自行制備的PPKTP倍頻器件,在室溫下獲得了連續(xù)的0.532μm的明亮綠光輸出,倍頻轉(zhuǎn)換效率為0.32％,歸一化倍頻轉(zhuǎn)換效率為2.4％(W.cm)<'-1>.目前國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)其它同類(lèi)研制成果的報(bào)道.(4).在理論上詳細(xì)進(jìn)行了PPKTP光參量振蕩的各種調(diào)諧與容差特性的研究,結(jié)論可以用于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn).(5).研究了利用PPLN產(chǎn)生THz波輸出的機(jī)理,并用準(zhǔn)相位匹配參量振蕩原理研究了PPLN THz波產(chǎn)生的調(diào)諧與容差特性,理論研究