《LBO晶体的倍频特性研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LBO晶体的倍频特性研究（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、C_C l a s s i f i e dI n d e x ：0 4 3 7U D C ：4 2 6 5l I I ll l II llI1 1 1 1 1l ll ll Y 1714 6 0 2D i s s e r t a t i o nf o rt h eM a s t e rD e g r e ei nS c i e n c eT H ES T U D YO FL B oC R Y S T A L S ， F R E Q U E N C YD O U B L I N GC H A R A C T E RC a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：A
2、 c a d e m i cD e g r e eA p p l i e df o r ：S p e c i a l t y ：D a t eo fS u b m i s s i o n ：D a t eo fO r a lE x a m i n a t i o n ：U n i v e r s i t y ：R e nQ i n g h u aP r o f W a n gA i k u nM a s t e ro fS c i e n c eC o n d e n s e dM a t t e rP h y s i c sN o v e m b e r , 2 0 0 9D e c e m
3、 b e r , 2 0 0 9H e b e iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y 河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：们席锑卅年1 - , 9 们指导教师签名：衫缸哼。y 年尼月巧阳河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位
4、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。口保密，在一年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 娇保密。( 请在以上方框内打“ )学位论文作者签名：懒卅年肛月纡日指导教师签名：已磊七1 ，71年，2 ，月才E t1摘要摘要非线性光学频率变换技术一直是激光领域的研究热点，而倍频是其中最典型，应用最广泛的技术。L B O 晶体是负双轴晶体，属于r a m 2 正交点群，具有较高的破
5、坏阈值、较宽的允许角和较小的走离角，其I 类和I I 类相位匹配范围都比较宽，是一种性能优异的非线性光学晶体。L B O 晶体非线性较强，转换效率较高，是相关专业研究的热点之一。本文较全面地综述了国内外对L B O 晶体的非线性性质研究现状。在此基础上，针对L B O 晶体的倍频特性进行了理论研究和数值计算，取得的主要成果如下：1 、从非线性电磁场理论出发，推导了双轴晶体的I 类、I I 类和频转换效率公式。2 、数值计算了L B O 晶体基频光波长为10 6 4 m - n 的I 类倍频相位匹配角。I 类相位匹配角在第一象限的范围约为( 3 4 。- 9 0 。，0 。 2 4 。) 。3
6、、数值计算了L B O 晶体基频光波长为1 0 6 4 n m 的I I 类倍频相位匹配角。I I 类相位匹配角在第一象限的范围约为( 0 。 9 0 。，4 5 5 。9 0 。) 。4 、对L B O 晶体基频波长为1 0 6 4 n m 的I 、I I 类倍频，数值计算了全匹配角范围d2内快、慢光的折射率，并数值计算了转换效率因子善。计算结果显示：折射率n o jr 1 2 埘的不同对转换效率的影响不大。5 、数值计算了L B O 晶体基频光波长为1 0 6 4 n mI 类相位匹配下的有效非线性系数。I 类倍频有效非线性系数的绝对值在匹配角约为( 4 2 2 。，5 6 。) 时有最大
7、值，匹配角约为( 9 0 。，4 5 6 。) 时有次极大值，且最大值与次级大值近似相等。6 、数值计算了L B O 晶体基频光波长为1 0 6 4 n mI I 类相位匹配下的有效非线性系数。n 类倍频有效非线性系数的绝对值在匹配角约为( O 。，9 0 。) 时有最大值。j7 、由于在各向异性光学材料中每一光束都存在走离角，所以即使两基频光有相同的波矢方向，两者的能流方向也会出现偏离。两基频光能流方向的偏离直接决定着其互作用长度，因而影响倍频转换效率。数值计算了L B O 晶体I I 类相位匹配下两基频光( 波长为1 0 6 4 r i m ) 的走离角、能流方向的夹角及互作用长度。在全匹
8、配角范围内，1 0 6 4 n m 慢、快两光间的夹角的范围是0 0 一1 0 0 。0 0 0 ，伊9 0 0 时，夹角为0 0 ；乡4 5 0 ，缈5 5 0 时，最大夹角约为1 0 0 。慢、快两基频光光斑线度相同时，波矢沿( 0 5 0 ，伊8 8 0 ) 方向入射时，其互作用长度最大。所得结果在技术方面对提高L B O 晶体I 类、I I 类相位匹配倍频转换效率具有重要指导作用。同时其研究、计算方法为同类非线性光学材料的光学性质的研究提供河北科技大学硕士学位论文L B O 晶体；数值计算；倍频；相位匹配；有效非线性系数；走用长度I I气一A b s t r a c tN o n l
9、i n e a ro p t i c a lf i ：e q u e n c yc o n v e r s i o nt e c h n o l o g yi sa l w a y sar e s e a r c hh o t s p o tmt h ef i e l do fl a s e r ，a n df r e q u e n c yd o u b l i n gi si t sm o s tt y p i c a l l ya n dm o s tw i d e l yu s e dt e c h n o l o 窒y L B Oc r y s t a li sat y p eo f
10、n e g a t i v eb i a x i a lc r y s t a la n db e l o n g st oo r t h o g o n a lp o i n t 即u po fr a m 2 ，L B Oc r y s t a lh a su p p e rd a m a g et h r e s h o l d ，w i d e rp e r m i ta n g l e ，l e s s e rw 批o f fa n g l e ，a n dt h er a n g eo f t y p eIa n dt y p eI Ip h a s e 。m a t c h i n
11、 ga n g l e sa r ew i d e r , s o1 t7 sas o no fn o n l i n e a ro p t i c a lc r y s t a lw h o s ep e r f o r m a n c ei se x c e l l e n t F o rL B Oc r y s t a lh a sr e l a t i v e l ys 仃o n gn o n 1 i n e a ra n dh i g h e l “ c o n v e r s i o ne f f i c i e n c y ，i t so n eo ft h eh o t s p
12、 o t smr e l a t e dr e s e a r c h 1 1 1 “sd i s s e n a t i o n ，w ec o m p r e h e n s i v e l ys u m m a r i z et h er e s e a r c hs t a t u so fL B Oc r y s t a l ，sn o n l i n e a rc h a r a c t e ra th o m ea n da b r o a d B a s e do nt h i sa n a l y s i s ，t h et h e o r e t i c a ls t 瞰l
13、 v 锄dn u m e r i c a lc a l c u l a t i o nO i lf r e q u e n c yd o u b l i n go fL B Oc r y s t a la lep r e s e n t e d T h em a i na c h i e v e m e n t sa r ea sf o l l o w s 1 、F r o mn o n l i n e a ro p t i c sa n de l e c t r o m a g n e t i cf i e l dt h e o r y , t h ef o r m u l a so fb
14、i a x i a lc r y s t a l ，st y p eIa n dt y p eI IS H i l lf r e q u e n c yc o n v e r s i o ne f f i c i e n c ya r ed e r i v e d 2 、T y p eIf r e q u e n c y d o u b l i n gp h a s e - m a t c h i n ga n g l eo fL B Oc r y s t a lw h o s ef u r l d 锄印t a lf r e q u e l l c yw a v e l e n g t hi
15、sa t10 6 4 n mi sc a l c u l a t e dw i t hn u m e r i c a lm e t h o d T h e瑚g eo ft y p eIp h a s e - m a t c h i n ga n g l ei nt h ef i r s tq u a d r a n ti sa b o u t ( 3 4 。- - 9 0 。，O 。 2 43 、T y p eI If r e q u e n c y d o u b l i n gp h a s e - m a t c h i n ga n g l eo fL B Oc r y s t a l
16、w h o s e丘m d a m e n t a 】f r e q u e n c yw a v e l e n g t hi sa t10 6 4 n mi sc a l c u l a t e dw i t hn u m e r i c a lm e t h o d T h e啪g eo ft y p eI Ip h a s e - m a t c h i n ga n g l ei nt h ef i r s tq u a d r a n ti sa b o u t ( 0 。 9 0 。，4 5 5 。 9 0。 ) 4 、I n 也er 姐g eo fw h o l ep h a s e - m a t c h i n ga n g l e ，t y p eIa n dt y p eI If r e q u e n c y 。d o u b l i n gf a s ta I l ds l o wl i g h t s r e f r a c t i v ei n
