從激光問(wèn)世以來(lái),非線性光學(xué)在科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域上都有著非常廣泛的研究,非線性切倫科夫輻射等非線性諧波輻射過(guò)程也引起了廣大研究人員的關(guān)注。非線性諧波輻射過(guò)程在以往的研究中發(fā)現(xiàn)在晶體疇結(jié)構(gòu)上有著明顯的增強(qiáng),所以在之前的研究中主要通過(guò)調(diào)制非線性晶體的疇結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)制非線性諧波輻射的產(chǎn)生,比如將疇結(jié)構(gòu)調(diào)制成環(huán)形、矩形、六角形等,但由于晶體的復(fù)雜制作工藝和預(yù)先設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的基本限制,我們將結(jié)構(gòu)光場(chǎng)的概念引入到非線性諧波輻射中,能夠更加靈活地調(diào)制非線性諧波輻射的信號(hào)輸出。本文我們主要通過(guò)理論仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究了結(jié)構(gòu)光場(chǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)制非線性諧波輻射過(guò)程中的影響。首先研究結(jié)構(gòu)光場(chǎng)通過(guò)周期性極化非線性晶體中的切倫科夫型二次諧波,其中基頻光的相位被周期性地調(diào)制,我們從非線性耦合波方程出發(fā)論證了通過(guò)調(diào)制基頻光的結(jié)構(gòu)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)制非線性切倫科夫輻射的過(guò)程,并通過(guò)MATLAB軟件對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的光場(chǎng)產(chǎn)生的二次諧波的過(guò)程進(jìn)行了模擬仿真。實(shí)驗(yàn)上也驗(yàn)證了不同基波結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)化基波入射到周期性極化的非線性晶體中產(chǎn)生的切倫科夫型二次諧波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析有著很好的匹配性。另外文章中還研究了結(jié)構(gòu)光場(chǎng)在其他的非線性諧波輻射過(guò)程的影響,主要研究了... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電極化強(qiáng)度隨著電場(chǎng)強(qiáng)度的變化(a)弱電場(chǎng)下的線性極化效應(yīng)(b)強(qiáng)電場(chǎng)作用下的非線

)二次諧波的產(chǎn)生過(guò)程(SHG) (b)基頻與倍頻光的矢量的失配agram of the process of second harmonic generation(SHG) (b) Tmismatch between SH and FW1 2k（1k 和2k 分別表示為兩個(gè)光束的波矢），為兩個(gè)光如圖 1-2(b)所示。將公式(1-6)和(1-7)代入(1-5)的非線波產(chǎn)生過(guò)程的耦合波振幅方程，可分別描述為：2112 1212eff i kzdAidA A edz k c 22 22122eff i kzdAidA edz k c 1 ，effd 為 2 的有效的極化率張量，1A 和2A 分別為損耗近似條件下，即假設(shè)1dA dz 0，即整個(gè)作用長(zhǎng)，則公式(1-8)為 0，這時(shí)對(duì)公式(1-9)積分就可以得

節(jié)通過(guò)對(duì)非線性的耦合方程進(jìn)行推導(dǎo)并加以分析，可以得出1-10)可看出， 22I sin c k L 2 頻光強(qiáng)和 2sin c k L 2 函數(shù)成正相關(guān)關(guān)系，也和函數(shù)中的 知，當(dāng)傳播距離L 不變， k 0(1 22k k滿足到相位匹配條特性知 sin c k L 2 1，可以得到2I 的最大輸出，如圖 1，倍頻光的光強(qiáng)會(huì)隨著作用距離的增大而持續(xù)增長(zhǎng)，這個(gè)過(guò)基頻光的能量能夠一直向倍頻光轉(zhuǎn)換，直到完全轉(zhuǎn)換給倍相位不匹配 k 0時(shí)，當(dāng) 從很小增加到使得 k L 2 1時(shí)增加，也只出現(xiàn)了小的浮動(dòng)，即 ，二次諧波的產(chǎn)生過(guò)同時(shí)倍頻光的能量隨作用距離的增大周期性的變動(dòng)，我們?yōu)橄喔砷L(zhǎng)度：1 22cLk k k


本文編號(hào)：3309534