從激光問世以來,非線性光學(xué)在科學(xué)的各個領(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程也引起了廣大研究人員的關(guān)注。非線性諧波輻射過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調(diào)制非線性晶體的疇結(jié)構(gòu)來調(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)計的結(jié)構(gòu)的基本限制,我們將結(jié)構(gòu)光場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輸出。本文我們主要通過理論仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究了結(jié)構(gòu)光場動態(tài)調(diào)制非線性諧波輻射過程中的影響。首先研究結(jié)構(gòu)光場通過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)論證了通過調(diào)制基頻光的結(jié)構(gòu)來動態(tài)調(diào)制非線性切倫科夫輻射的過程,并通過MATLAB軟件對設(shè)計出來的光場產(chǎn)生的二次諧波的過程進(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)光場在其他的非線性諧波輻射過程的影響,主要研究了... 

【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)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

)二次諧波的產(chǎn)生過程(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 分別表示為兩個光束的波矢），為兩個光如圖 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，即整個作用長，則公式(1-8)為 0，這時對公式(1-9)積分就可以得

節(jié)通過對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)會隨著作用距離的增大而持續(xù)增長，這個過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，當(dāng) 從很小增加到使得 k L 2 1時增加，也只出現(xiàn)了小的浮動，即 ，二次諧波的產(chǎn)生過同時倍頻光的能量隨作用距離的增大周期性的變動，我們?yōu)橄喔砷L度：1 22cLk k k


本文編號：3309534