實現(xiàn)高效率非線性頻率轉(zhuǎn)換的核心是操控關(guān)鍵的位相匹配條件。然而,在實際的非線性頻率轉(zhuǎn)換中,非線性晶體中的溫度和色散以及光束的發(fā)散性等物理效應(yīng)均將限制理想位相匹配條件的實現(xiàn)。隨著激光平均功率的持續(xù)提高以及光譜帶寬的不斷增大,這些物理效應(yīng)對位相匹配和頻率轉(zhuǎn)換效率的影響越來越顯著,高效率頻率轉(zhuǎn)換也因此面臨著關(guān)鍵挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)高平均功率、寬光譜帶寬等狀態(tài)下的高效率頻率轉(zhuǎn)換,必須探索位相匹配新方式,開發(fā)位相匹配新技術(shù)。針對這個研究目標,本文在理論與實驗上著重研究了以下四方面內(nèi)容:1.聚焦渦旋光束倍頻中的位相匹配優(yōu)化研究渦旋光束具有與普通高斯光束不同的強度分布以及光束發(fā)散性等特征,這決定了渦旋光束在倍頻過程中將呈現(xiàn)新規(guī)律。本文第二章理論上研究了聚焦渦旋光倍頻中的位相匹配優(yōu)化。我們發(fā)現(xiàn),在非臨界位相匹配條件下,渦旋光束獲得最高倍頻效率的最佳聚焦參數(shù)與Boyd/Kleinman（BK）經(jīng)典準則預(yù)測的高斯光束倍頻的最佳聚焦參數(shù)完全一致;然而,在臨界位相匹配條件下,BK準則卻不再適用于渦旋光束。由于光束發(fā)散性的影響,渦旋光束倍頻的最佳聚焦參數(shù)將隨著渦旋光束階次的增大而減小。此外,為了獲得最高倍頻效率,還需要... 

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

(a)倍頻過程示意圖

光參量啁啾脈沖放大圖解

入射低頻光無損耗近似下，和頻光光強(歸一化)隨波矢失配k的變化情況

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3657317