激光束在單軸晶體中的傳輸特性研究.pdf

1、在光電器件的實現(諸如光學偏振器,光學補償器,光學開關)以及非線性光學現象的產生和應用中,晶體元件起到了重要作用。因此,研究光束在各向異性單軸晶體中的傳輸特性具有重要的理論和實際意義。但是,研究光束在晶體中的傳輸問題時,由于晶體的雙折射對光的傳輸影響至關重要,所以在實際應用中不能忽略光場的矢量性質。本文研究了單軸晶體的各向異性對激光束的偏振特性和對稱性的影響。本研究主要內容包括：
　　 ⑴闡述了有關晶體的概念及其分類,并研究了光

2、束在單軸晶體中傳輸的矢量性質。通過角譜方法歸納了晶體中尋常光(o光)和非常光(e光)傳輸的解析表達式,并且得到了傍軸近似的矢量傳輸模型。在此基礎上,介紹了晶體中尋常光和非常光的特性。
　　 ⑵基于光束在各向異性單軸晶體中沿著光軸傳輸的傍軸矢量理論,導出了圓平頂高斯光束在單軸各向異性晶體中的傳輸公式,利用此解析式作數值計算,研究了各向異性介質對x方向偏振的圓平項高斯光束偏振特性以及對稱性的影響。研究表明,光強分布不再保持圓對稱,且

3、光強隨傳輸距離z的增加而減小。由于晶體各向異性,圓平項高斯光束在晶體中傳輸時,光強隨傳輸距離z的增加而改變,其強度和形狀與ne/no(no是尋常光的折射率,ne是非常光的折射率)有關。
　　 ⑶基于光束在各向異性介質中垂直于光軸傳輸的傍軸矢量理論,導出了橢圓高斯光束在各向異性單軸晶體中垂直于光軸的傳輸公式,利用此解析式進行數值計算和分析,研究了各向異性介質對x方向偏振的橢圓高斯光束偏振特性的影響。研究表明,由于晶體的各向異性,導