扫描电镜加工铌酸锂晶体电畴反转光栅的研究

本文简单介绍了非线性晶体相位匹配和铌酸锂光波导准相位匹配倍频原理，开展了扫描电子显微镜电子束辐照反转极化实验，分析了实验结果，摸索出合适的工艺条件，证明利用扫描电镜可以加工出满足准相位匹配条件的电畴反转我栅。     

有效倍频行为中相位匹配条件的适用范围

任何一种理论都有它的适用范围,相位匹配条件亦不例外,因此我们可以问是否存在一个判据,它告诉我们什么时候可以“相位匹配地”讨论有效倍频现象以及什么时候必须“非相位匹配地”讨论。本文基于晶体的离散原子结构状态讨论了有效倍频行为中先前Franken和Ward所描述的相位匹配条件的适用范围,粗略地说,每当所有有关的光波波长都比晶格中原子间距大得多时,“相位匹配地”讨论就足够了,也即是足够精确了。     

准相位匹配LiNbO3波导全光波长变换的理论研究

对周期性极化LiNbO3(PPLN)光波导实现准相位匹配全光波长变换进行了理论研究,得出了提高准相位匹配和全频光波长变换效率的有效途径,为准相位匹配全光波长变换器的研制提供了理论指导。     

二次晶体中准相位匹配孤子的激发与传输

采用分步积分法,研究了形状为双曲正割平方的光束在线性和非线性极化率均被调制的一维准相位匹配(QPM)二次晶体中的传输特性.数值计算表明,在仪有基波(FW)注入的情况下,基波迅速激发出基态孤子,并呈现出固有的振荡态,二次谐波(SHW)虽然激发出谐波孤子,但相应的色散波现象比较明显;在同时注入基波与二次谐波的情况下,当它们的振幅和光束宽度满足一定条件时,两者均能够激发出稳定的孤子态,并且基态孤子的振荡更具周期性,二次谐波的色散波现象显著减弱.同时,注入的二次谐波的振幅存在一个临界值,可使激发的二次谐波孤子达到最佳孤子态.     

准相位匹配砷化镓晶体制备工艺及脉冲CO_2激光倍频研究

对准相位匹配砷化镓(GaAs)晶体扩散键合制备方法进行了研究。采用超高真空预键合-高温退火方法,在不同载荷压力条件下,完成了三组准相位匹配GaAs倍频晶体的制备。准相位匹配结构的极化周期长度为219μm,堆叠层数44层,直径18mm,有效通光孔径达到15mm,在通光面未镀膜条件下,最高的基频光与倍频光透射率在30%以上。以主脉冲宽度90ns,拖尾宽度2~6μs的横向激励大气压(TEA)-CO2激光器作为基频光光源,通过调谐基频光波长,在4.63~5.37μm波段内得到了效率大于4%的倍频输出。当基频光波长为10.68μm,主脉冲能量为409mJ,晶体接收基频光功率密度达到3.65MW/cm2时,得到了单脉冲能量26.9mJ,峰值功率298kW,倍频效率达到6.58%的倍频输出。     

晶体温度对飞秒激光诱导铁电畴反转过程的影响研究

近红外飞秒激光诱导铁电畴反转技术是三维非线性光子晶体制备领域的重要手段,基于其制备的样品已在光学频率变换和非线性波前整形领域取得了一系列重要研究成果。目前,已报道的激光诱导铁电畴反转过程均在常温下进行,然而铁电体在升温时会逐步趋近居里点,其矫顽场等与铁电畴反转特性相关的物理性质均会随温度升高而发生改变,但目前关于温度对飞秒激光诱导铁电畴反转过程的影响规律尚不明确。本文选取居里温度约70~80 ℃的铌酸锶钡铁电晶体作为加工基质,在温度25~65 ℃下利用近红外飞秒激光诱导了反转铁电畴结构,通过观测结构的二次谐波光场分布推测铁电畴反转情况,获得了不同温度下畴反转所需的激光阈值功率,并对影响规律的产生原因进行了推测。     

影响CO2激光准相位匹配倍频效率的理论研究

对影响CO2激光准相位匹配倍频效率的因素进行了研究, 利用非线性耦合波动方程, 分析了在不同基频光功率密度条件下, 倍频过程中晶体吸收、界面损耗、周期长度误差和温度变化对倍频效率的影响; 对制备高效率CO2激光倍频晶体的误差容限参数进行了计算。当基频光强度为25 MW/cm2, 晶体键合层数为60层时, 必须将每层界面损耗控制在0.5%以下, 周期长度误差控制在1 μm以内, 能保证理论倍频效率40%, 为准相位匹配晶体的制备参数的确定提供理论依据。     

准相位匹配光参量振荡器理论研究与优化设计

研究了准相位匹配条件下光学参量振荡理论,对单谐振情况下参量增益同极化反转周期的关系进了讨论;从理论上详细地分析了准相位匹配参量振荡器中谐振腔长度、晶体长度、抽运光脉宽以及信号光输出透过率对建立振荡所需泵浦光能量阈值大小的影响,并通过实验验证了理论分析的适用性.     

铁电多层畴结构中铁电畴层波振动模式的频谱分析

本文首次对多层畴结构中的振动模式进行了实验研究,观察到了一系列大小相当的中心峰,这对应于不同中心同步频率下激发的不同的振动模。通过频谱分析,获得了3,4,5层畴层结构的色散曲线。     

小时带积反射栅脉压线

小时带积线性调频信号由于其频谱存在着严重的菲氏波动，从理论上限制了压缩脉冲的旁瓣抑制能力。而实际制作中由于受工艺和再生信号的影响，旁瓣抑制会更差些。文章报道利用声表面波反射技术，在锗酸铋压电材料上研制出时带积为３０、旁瓣电平抑制优于－３２ｄＢ的脉压线，同时给出器件的性能参数和波形     

铁电畴层波的电光效应

铁电１８０°畴结构在超声波作用下将被诱导出沿畴壁传播的铁电畴层波，其电场导致了构成铁电１８０°畴结构的晶体的电光效应，畴结构的光率体发生了改变，晶体的主折射率受到激发铁电畴层波的超声波的调节。这一效应在声光控制和超声检测方面有应用价值。     

铁电畴层波的弹光效应

铁电１８０°畴结构在超声波作用下将被诱导出沿畴壁传播的铁电畴层波，其应变场导致了构成铁电１８０°畴结构的晶体的弹光效应，畴结构的光率体发生了改变，晶体的主折射率和双折射率受到激发铁电畴层波的超声波的调制，这一现象在声光控制和超声检测方面有应用价值。     

弛豫铁电陶瓷PST中反相畴结构的HREM研究

本工作用高分辨电子显微学方法研究了弛豫铁电陶瓷Ｐｂ（Ｓｃ０．５Ｔａ０．５）Ｏ３（ＰＳＴ）中的有序－无序结构，直接观察到有序－无序结构畴界及反相畴界（ＡＰＢｓ），对反相畴界的结构进行了分析，指出在ＰＳＴ中的反相畴往往是（１１１）面的层错，晶格位移在（１１１）方向上，位移量是１／２（１１１）。提出了在ＰＳＴ中ＡＰＢｓ形成的机制。     

中心对称材料中二次谐波产生的影响因素

介绍中心对称材料二次谐波产生(SHG)的基本原理,通过数值模拟计算,分析研究影响中心对称材料SHG的因素.其中,光子晶体带隙(PBG)的影响最为关键,它决定了SH能否产生;激励波入射角与组成结构的耦合介质柱和填充因子对SHG强度大小也有较大影响,按文中结构,耦合介质柱有2排已足够,最佳入射角为20°～30°,填充因子为0.6.     

Irradiation Effect on Second Harmonic Generation of Dyes Doped KDP Crystals

Most irradiation studies in the hydrogen bonded ferroelectrics have been concentrated on the transient defects induced by ionising radiation,such as ultraviolet(UV) light,where the defects are closely related to the optical properties.But heavy ion beam irradiation effects have rarely been studied.The structural,optical,and non-linear optical properties of the doped crystals were analyzed with the characterization studies,such as powder XRD,UV-Visible and second harmonic generation(SHG) measurements,respect...     

TEA CO2激光在AgGaSe2晶体中的倍频实验研究

实验上实现了TEACO2 激光在AgGaSe2 非线性光学晶体中的倍频光产生。着重研究了TEACO2 激光的能量、脉冲重复频率以及基波的焦点位置对于倍频光输出的影响。实验中得到了倍频光的角度调谐曲线 ,将入射光聚焦在晶体的中心区域 ,获得最大倍频光输出能量为 1 32mJ。脉冲能量转换效率为 2 4 % ,主脉冲的最大转换效率为 4 %。还分析了脉冲重复频率的变化 ( <10Hz)对倍频转换效率的影响。实验结果发现抑制倍频转换效率的主要因素为晶体的光学质量、激光脉冲低功率密度的拖尾以及激光脉冲的不稳定。特别由于脉冲附带长的拖尾加剧了热透镜效应 ,使得脉冲重复频率的增加引起转换效率的降低。     

光纤光栅反射特性及相位掩模法制作的理论分析

在对光纤光栅折射率分布进行合理假设的基础上，运用耦理论计算了光纤光栅的反射特性，对其反射特性与相关参数的关系进行了进行了分析。