稀土Nd3+離子摻雜光折變CBN晶體上轉(zhuǎn)換發(fā)光誘導(dǎo)空間孤子研究.pdf

1、光折變空間孤子的形成是光束的衍射發(fā)散作用與材料的光折變效應(yīng)相互平衡的結(jié)果。光折變空間孤子存在功率低、非線性強(qiáng)以及響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，光折變空間孤子逐漸的在光開(kāi)關(guān)、光波導(dǎo)以及光互聯(lián)等相關(guān)領(lǐng)域存在著越來(lái)越廣闊的潛在應(yīng)用。
　　本文主要介紹了非光伏-光折變晶體摻釹的鈮酸鈣鋇(Nd∶CBN)的基本結(jié)構(gòu)以及譜學(xué)特性。結(jié)合相關(guān)理論，研究了光束在外電場(chǎng)、平移等微擾下晶體內(nèi)部的傳輸特性，并且總結(jié)了其特點(diǎn)。觀察到利用晶體上轉(zhuǎn)換發(fā)光誘導(dǎo)的光折

2、變空間孤子的存在，同時(shí)通過(guò)數(shù)值模擬的形式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比匹配。本文的主要研究成果可以歸納如下:
　　本文總結(jié)歸納了摻釹的鈮酸鈣鋇晶體(Nd∶CBN)的密度、折射率、居里溫度等基本物理參數(shù)。測(cè)量了室溫下晶體的紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜圖，主要有526nm，586nm，740nm，802nm與872nm五個(gè)Nd3+的吸收峰;測(cè)量了晶體在808nm紅外泵浦光激發(fā)下的熒光光譜圖，主要有438nm和580nm兩個(gè)峰。根據(jù)J-O理論，運(yùn)用O

3、rigin軟件，選取各吸收峰，得到了晶體的譜線強(qiáng)度、振子強(qiáng)度等基本光學(xué)參數(shù)。計(jì)算了晶體的微分吸收截面，在802nm處，微分吸收截面為3.25092833×10-20cm2。計(jì)算了晶體(Nd∶CBN)的自發(fā)輻射躍遷幾率、積分發(fā)射截面和熒光分支比。4F3/2能級(jí)的熒光壽命為440μs。
　　本文研究了光束在非光伏-光折變晶體摻釹的鈮酸鈣鋇(Nd∶CBN)中的傳輸特性。針對(duì)所用的晶體的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，搭建了實(shí)驗(yàn)光路。觀測(cè)到了摻釹的

4、鈮酸鈣鋇晶體在外電場(chǎng)作用下、平移條件下形成的光束自聚焦，并通過(guò)灰度分析的方法量化的展現(xiàn)了透射光斑的變化情況。文中的實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)了外電場(chǎng)以及平移條件下光束在非光伏-光折變晶體內(nèi)傳輸特性。這些工作為下一章的進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)工作奠定了基礎(chǔ)。
　　本文研究了在808nm泵浦光激發(fā)下光折變-非光伏晶體Nd∶CBN產(chǎn)生上轉(zhuǎn)換發(fā)光誘導(dǎo)光折變空間孤子的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到泵浦光是包裹著熒光產(chǎn)生的孤子輪廓，并且二者有互相靠攏的趨勢(shì)。根據(jù)相關(guān)理論進(jìn)