非周期極化晶體的優(yōu)化設(shè)計(jì)及準(zhǔn)相位匹配內(nèi)腔倍頻的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本論文主要對(duì)基于模擬退火算法的非周期極化晶體的設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些優(yōu)化和改進(jìn)，并對(duì)準(zhǔn)相位匹配內(nèi)腔倍頻進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究。 準(zhǔn)相位匹配(QPM)非線性光學(xué)頻率變換以其特有的轉(zhuǎn)換效率高的優(yōu)點(diǎn)，獲得了日益廣泛的應(yīng)用。特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著制作周期極化晶體的外加電場(chǎng)極化法的發(fā)展與成熟，逐漸成為非線性光學(xué)的研究熱點(diǎn)。 準(zhǔn)相位匹配技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是充分利用QPM允許人為設(shè)計(jì)周期結(jié)構(gòu)這一優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更為靈活的晶體結(jié)構(gòu)。只要能夠設(shè)計(jì)并

2、制作出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的晶體，原則上就可實(shí)現(xiàn)任意的二個(gè)或多個(gè)非線性頻率變換過(guò)程的耦合輸出，從而獲得高次諧波、可調(diào)諧波長(zhǎng)、多波長(zhǎng)相干光的高效輸出，這對(duì)于減少波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)的體積有非常大的優(yōu)勢(shì)。 全固態(tài)內(nèi)腔倍頻綠光激光器通過(guò)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(shí)報(bào)道了準(zhǔn)相位匹配內(nèi)腔倍頻的實(shí)驗(yàn)研究。 在本論文中，主要?jiǎng)?chuàng)新之處有： 1.利用模擬退火算法實(shí)現(xiàn)非周期結(jié)構(gòu)的設(shè)

3、計(jì)，對(duì)于波長(zhǎng)相近的多光波倍頻和多信號(hào)光波參量過(guò)程通過(guò)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(jì)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(jì)結(jié)果的相通性，指出在目標(biāo)函數(shù)中利用前者代替后者可節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間。 3.通過(guò)目標(biāo)函數(shù)的合理選取實(shí)現(xiàn)了頻率上轉(zhuǎn)換與頻率下轉(zhuǎn)換的耦合輸出。 4.報(bào)道了光光轉(zhuǎn)換效率達(dá)19％的PP-MgO：SLT內(nèi)腔倍頻實(shí)驗(yàn)，晶體尺寸為20×10×1mm3，泵浦功率為11W時(shí)，