《激光束与材料相互作用的物理原理及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《激光束与材料相互作用的物理原理及应用（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划激光束与材料相互作用的物理原理及应用-毕业论文激光与晶体的相互作用摘要：第一台红宝石激光器的发明到现在已经有50多年的历史，激光技术一直处于科学技术研究的活跃领域。五十年来，激光技术无论在理论研究方面还是在实验研究方面都取得了巨大的进步，并且在实际生产生活得到了广泛的应用。激光与物质特别是与晶体的相互作用一直是人们研究的课题，并且形成了分支，主要有激光与晶体相互作用的热效应、非线性效应、光子电离等。本文讨论的是激光与晶体相互作用的非线性效应。介绍了非线性光学效应的发展情况，讨论了产生
2、非线性光学效应的原理。着重分析了二阶非线性效应，对晶体的二倍频、三倍频、混频效应在数学上进行了推导。对激光与晶体相互作用的三阶非线性效应作了一些介绍，比如非线性折射、非线性吸收。进行了一个倍频晶体实验的数值模拟分析，讨论了提高晶体倍频转换效率的方法。关键词：激光；晶体；非线性效应；倍频晶体Abstract:Theinventionofthefirstrubylaserhasnowbeen50yearsofhistory，lasertechnologyhasbeeninactivefieldsofscienceandtechnologythe50years,lasertechnologyhasm
3、adegreatprogresseitherintermsoftheoreticalresearchorinexperimentalresearch,andhasbeenwidelyusedintheactualproductionandliving.Laserandmaterial,especiallytheinteractionwiththecrystalhasbeenthatpeopleresearchtopics,andithasformedinteractionoflaserandcrystalmajorlyincludingthermaleffects,nonlineareffec
4、ts,photonionizationandsoon.Thisarticlediscussesthenonlineareffectsoftheinteractionoflaserandcrystal.Itintroducesthedevelopmentofnonlinearopticaleffects,discussestheprincipleofthenonlinearopticaleffect,primarilyanalyzesthesecond-ordernonlineareffect,derivessecondharmoniccrystal,thethirdharmonicmixing
5、effectinitmakessomeintroductiononthird-ordernonlineareffectaboutthelaserandcrystalinteractionsuchasnonlinearrefraction,nonlinearnumericalsimulationanalysistoafrequencydoublingcrystal,discusseshowtoimprovetheconversionefficiencyoffrequencydoubling.Keywords:Laser;crystal;nonlineareffects;frequency-dou
6、blingcrystal目录第一章绪论.1激光的发展历史及其研究意义.1激光与晶体相互作用的概述.2本论文的主要内容.2非线性光学的发展及介绍.3激光与晶体非线性效应的原理.5倍频效应.7晶体的二倍频.7混频效应.8倍频效率.9第三章三阶非线性效应.12三阶非线性光学原理概述.12三阶非线性极化率.12三阶非线性折射率.12非线性吸收.14三阶非线性光学性能的表征方法.15检测方法介绍.15Z扫描方法.15第四章倍频晶体实验仿真分析.18实验介绍.18数值模拟分析.18第五章结论.20致谢.21参考文献.22第一章绪论激光的发展历史及其研究意义激光发明的理论基础可以追溯到1917年，Alber
7、taEinstein在光量子理论基础上提出一个新的假设：在物质与辐射场的相互作用中，构成物质的原子或分子可以再光子的激励下产生光子的受激发射或吸收。1激光(LASER-LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation)即光的受激辐射光放大。1960年美国人梅曼发明第一台红宝石激光器，从此，世界许多地区开始了对激光的研究，每一次激光技术的重大革新都推动了光物理的研究新的飞跃。1964年锁模技术开始出现，脉冲激光输出开始进入了GW(109)皮秒(10-12)量级范围，从而使许多非线性光学现象得以被发现，这一阶段处理激光与物质相互作用的微扰理论。20世纪70年代，人们在染料激光器中实现飞秒激光脉冲输出，自此飞秒激光技术获得飞速发展，1982年美国贝尔实验室的RLFork等人首次运用碰撞脉冲锁模此光的频带范围?是多少？在此频带范围内，腔内存在的模式数是多少？一个自发辐射光子出现在某一模式的几率是多少？8.设一光子的波长为5?10-1?m，单色性?/?=10-7，试求光子位置的不确定量?x。若光子波长变为5?10-4?m和5?10-8?m，则相应的?x又是多少？9.设一对激光能级为E2
