發(fā)布時間：2021-06-20 19:39

　　高效的和頻產(chǎn)生過程長久以來都是非線性光學(xué)領(lǐng)域人們所關(guān)注的熱門的研究課題。和頻過程中的頻率轉(zhuǎn)換效率主要取決于進(jìn)行相互作用的三束光波之間的相位匹配方式。在一些退化的和頻過程中,一束基頻光可以被散射光代替,散射光來自于入射光與微米量級的折射率不均勻區(qū)域的相互作用。這通常會導(dǎo)致許多類型的參數(shù)散射過程,并表現(xiàn)出特殊的光學(xué)圖樣,如光點(diǎn)、線狀和環(huán)形圖樣等。隨著準(zhǔn)相位匹配理論的首次提出,它提供了一維和二維非線性晶體中不同幾何類型的相位匹配模式,主要為共線型的匹配方式,本文中提出了一種非共線型的完全位相匹配機(jī)制,并得到了高效的和頻輸出。由于散射光輻射至四面八方,總有一個方向的散射光可以與基頻光及諧波滿足三角型的完全相位匹配關(guān)系,這要求晶體處于反常色散狀態(tài),此時諧波沿圓錐形輻射輸出并在接收平面產(chǎn)生環(huán)形圖樣。一維準(zhǔn)周期和二維周期光學(xué)超晶格中散射二次諧波圓環(huán)的產(chǎn)生已被提出。此外,在一維光子晶體中和頻散射圓環(huán)也被觀察到并報道。這些過程中采用了光學(xué)超晶格,并引入了倒格矢參與頻率轉(zhuǎn)換過程,彌補(bǔ)了相位失配量。這里,我們通過構(gòu)建類反常色散環(huán)境在鈮酸鋰（LiNbO₃）體介質(zhì)中也獲得了環(huán)形散射圓環(huán)。利... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電極化強(qiáng)度與電場強(qiáng)度與之間的關(guān)系

這種由局域性位勢所產(chǎn)生的改變傳播路徑的現(xiàn)象都可以用散射原理來解釋。本文主要探討由于晶體表面及內(nèi)部的摻雜或缺陷所引起的彈性散射。彈性散射最大的特點(diǎn)是光在介質(zhì)中發(fā)生散射后產(chǎn)生的散射光頻率不變。主要有瑞利散射和米氏散射。但是，如果入射光強(qiáng)足夠大，那么介質(zhì)中散射光的頻率會發(fā)生向左或向右的移動。當(dāng)一束L 頻率的光波入射固體、氣體或液體介質(zhì)時，如果探測到的散射光譜中包含頻率與入射光的頻率相比有一些改變（s ）的散射光，則稱這種散射為非彈性散射。對于頻率S L 的散射，我們稱之為斯托克斯散射；對于頻率 >S L 的散射，我們稱之為反斯托克斯散射。非彈性散射的頻移量 = L s 往往與介質(zhì)分子的某些特定振動—轉(zhuǎn)動（純轉(zhuǎn)動）能級躍遷頻率或者與晶體介質(zhì)中晶格振動聲子的頻率相對應(yīng)。頻率改變量對應(yīng)于能級躍遷頻率的散射稱之為拉曼散射，頻率改變量對應(yīng)于振動聲子頻率的散射稱之為布里淵散射。通常情況下，拉曼散射的頻率改變量 比較大，實(shí)驗(yàn)中容易觀測到。但對于布里淵散射來說，其頻率改變量 非常小，所有信號很難被光譜儀探測到。下圖（1-2）詳細(xì)表示出了散射光的各頻率分量的光譜。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，例如膠體溶液、乳狀溶液等，由于介質(zhì)的折射率的不均勻所以會散射的散射體為光的波長的1/10左右，瑞利散射認(rèn)為散射體的形狀可以將不同形狀的散射體都近似看成圓球狀。瑞利散射作為一種彈射光的頻率和入射光的頻率相同，散射光的強(qiáng)度分布依賴于散射方光強(qiáng)度與光波長的四次方成反比41/ 。按照這一公式，介質(zhì)對于強(qiáng)度要比長波長光的散射強(qiáng)度大得多，如空氣中微小顆粒對太陽光光的散射要比長波的紅色光強(qiáng)至少十倍。太陽光里的短波光大部分陽光的直射角度中剩下的則是的是長波段的成分。所以我們平時看藍(lán)色。但旭日和夕陽呈紅色。這是因?yàn)樵缟虾屯砩蠒r，陽光與大氣度輻射，穿過的大氣層面積比中午時穿過的大很多，所有的波長較黃光、藍(lán)光等向側(cè)邊散射，僅僅剩下紅光入射人眼。所以我們看到為紅色。下圖描述了太陽的輻射光中不同的波長的光被散射的比例


本文編號：3239807