光伏晶體光折變光學(xué)表面波研究.pdf

1、1995年，G.S.Garcia-Quirino等人從理論上預(yù)言了非線性光折變表面波的存在，并指出這種類型的表面波能夠在具有擴(kuò)散機(jī)制的光折變晶體表面自導(dǎo)。由于表面波可以有效地聚集光能量，這導(dǎo)致很多非線性表面光學(xué)現(xiàn)象被顯著的提高。人們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到了由表面波導(dǎo)致的二次諧波巨增強(qiáng)效應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)上，人們借助于CCD及NSOM觀察到了在具有擴(kuò)散機(jī)制的光折變晶體如BaTiO3與空氣界面處激發(fā)的表面波的能量分布形態(tài)。另外，人們也從理論和實(shí)

2、驗(yàn)上研究了在具有擴(kuò)散和漂移機(jī)制的光折變晶體如SBN與空氣界面激發(fā)的表面波的特性。我們都知道，在光折變效應(yīng)中，共有三種機(jī)制對載流子的遷移做出了貢獻(xiàn)，即由光強(qiáng)梯度分布引起的擴(kuò)散機(jī)制、外加電場作用下的漂移機(jī)制和光生伏打效應(yīng)。就我們所知，到目前為止，在以光伏機(jī)制為主要載流子遷移機(jī)制的光折變晶體(如LiNbO3)表面處的表面波的特性還沒有被研究過。 就LiNbO3等晶體而言，相對于擴(kuò)散機(jī)制而言，光生伏打效應(yīng)對載流子的遷移做出了主要貢獻(xiàn)。我

3、們都知道，LiNbO3晶體是自散焦介質(zhì)，所以在晶體體內(nèi)沒法形成亮空間孤子，也就不能借此辦法提高光強(qiáng)密度。但是，我們發(fā)現(xiàn)在LiNbO3晶體與空氣界面處可以形成光折變表面波從而為有效的光能量聚集提供了可能性。 在這篇論文中，我們首次報(bào)道了在實(shí)驗(yàn)中觀察到的在LiNbO3晶體與空氣界面處激發(fā)并傳播的光折變表面波，并且給出了表面波的數(shù)值模擬結(jié)果。我們發(fā)現(xiàn)即便是在以光伏機(jī)制為主的光折變晶體中，擴(kuò)散機(jī)制對表面波的形成也是必要的。另外，我們對表