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(shí)現(xiàn)(諸如光學(xué)偏振器,光學(xué)補(bǔ)償器,光學(xué)開關(guān))以及非線性光學(xué)現(xiàn)象的產(chǎn)生和應(yīng)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(shí)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(guān)重要,所以在實(shí)際應(yīng)用中不能忽略光場的矢量性質(zhì)。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(nèi)容包括：
　　 ⑴闡述了有關(guān)晶體的概念及其分類,并研究了光

2、束在單軸晶體中傳輸?shù)氖噶啃再|(zhì)。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?shù)慕馕霰磉_(dá)式,并且得到了傍軸近似的矢量傳輸模型。在此基礎(chǔ)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?shù)陌S矢量理論,導(dǎo)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(shù)值計算,研究了各向異性介質(zhì)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(qiáng)分布不再保持圓對稱,且

3、光強(qiáng)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(qiáng)隨傳輸距離z的增加而改變,其強(qiáng)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(guān)。
　　 ⑶基于光束在各向異性介質(zhì)中垂直于光軸傳輸?shù)陌S矢量理論,導(dǎo)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(jìn)行數(shù)值計算和分析,研究了各向異性介質(zhì)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(dǎo)