非周期極化晶體的優(yōu)化設(shè)計及準相位匹配內(nèi)腔倍頻的實驗研究.pdf

1、本論文主要對基于模擬退火算法的非周期極化晶體的設(shè)計進行了一些優(yōu)化和改進，并對準相位匹配內(nèi)腔倍頻進行了相應的實驗研究。 準相位匹配(QPM)非線性光學頻率變換以其特有的轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點，獲得了日益廣泛的應用。特別是20世紀90年代以來，隨著制作周期極化晶體的外加電場極化法的發(fā)展與成熟，逐漸成為非線性光學的研究熱點。 準相位匹配技術(shù)的發(fā)展趨勢是充分利用QPM允許人為設(shè)計周期結(jié)構(gòu)這一優(yōu)勢，實現(xiàn)更為靈活的晶體結(jié)構(gòu)。只要能夠設(shè)計并

2、制作出相應結(jié)構(gòu)的晶體，原則上就可實現(xiàn)任意的二個或多個非線性頻率變換過程的耦合輸出，從而獲得高次諧波、可調(diào)諧波長、多波長相干光的高效輸出，這對于減少波長轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，簡化光學系統(tǒng)的體積有非常大的優(yōu)勢。 全固態(tài)內(nèi)腔倍頻綠光激光器通過高效率的腔內(nèi)倍頻獲得綠光輸出，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)換效率高，是獲得綠光的主要器件之一，本文同時報道了準相位匹配內(nèi)腔倍頻的實驗研究。 在本論文中，主要創(chuàng)新之處有： 1.利用模擬退火算法實現(xiàn)非周期結(jié)構(gòu)的設(shè)

3、計，對于波長相近的多光波倍頻和多信號光波參量過程通過合適的參數(shù)選取，給出了更優(yōu)結(jié)果。 2.指出非周期結(jié)構(gòu)的設(shè)計中利用倍頻效率轉(zhuǎn)換公式及利用參量放大的增益公式設(shè)計結(jié)果的相通性，指出在目標函數(shù)中利用前者代替后者可節(jié)省大量的計算時間。 3.通過目標函數(shù)的合理選取實現(xiàn)了頻率上轉(zhuǎn)換與頻率下轉(zhuǎn)換的耦合輸出。 4.報道了光光轉(zhuǎn)換效率達19％的PP-MgO：SLT內(nèi)腔倍頻實驗，晶體尺寸為20×10×1mm3，泵浦功率為11W時，