寬譜帶、多波長的準相位匹配晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計.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代，光學器件占據(jù)更加核心的地位。這對激光器的光源提出了更高的要求，不僅需要高強度的激光輸出，還需要光源的光譜范圍能夠盡可能擴展。非線性光學頻率變換技術(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)就是準相位匹配。近些年，用于制備準相位匹配晶體的外加電場極化技術(shù)已經(jīng)十分成熟，這使得準相位匹配的發(fā)展也更加靈活

2、和多樣化。
　　基于準相位匹配來設(shè)計頻率轉(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相位匹配結(jié)構(gòu)，更好地指導實驗制備，本文利用數(shù)值模擬對同時的多波長頻率變換和寬譜帶頻率變換進行了深入的分析研究。

3、研究了準相位匹配晶體的和頻、倍頻等非線性光學效應(yīng)，提出了兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，并對相關(guān)影響因素進行了深入地分析。內(nèi)容包括：
　　首先，介紹了到目前為止的幾種主要的準相位匹配晶體設(shè)計方法。
　　其次，根據(jù)寬譜帶準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