外電場作用下光折變晶體的光學(xué)特性研究.pdf

1、外電場對光折變晶體宏觀光學(xué)特性有著深刻影響,對此人們已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究,這包括外電場對晶體衍射效率的影響、外電場對光感應(yīng)光散射的影響以及外電場對光波耦合特性的影響等。本文主要對光折變晶體CSBN(Ca0.28Ba0.72)x(Sr0.60Ba0.40)1-xNb2O6)和Ce:SBN在外電場作用下的部分光學(xué)特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,包括:外電場下CSBN晶體的錐光干涉特性研究,外電場對光折變晶體中光束形態(tài)的影響和外電場下光折變晶體

2、中準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)光孤子的平移特性研究等。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.基于單軸晶體錐光干涉的理論分析,結(jié)合CSBN線性電光效應(yīng),研究了外電場下CSBN晶體的錐光干涉特性,并給出了線性電光系數(shù)γ33和γ13的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種可用于測量CSBN這類晶體的線性電光系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法。根據(jù)這一方法搭建了實(shí)驗(yàn)平臺,對CSBN50晶體的線性電光系數(shù)γ33和γ13進(jìn)行了測量,結(jié)果是:γ33=(141.0±0.5)×10-12m/V,γ13

3、=(85.0±0.5)×10-12m/V。
　　 2.研究分析了Ce:SBN晶體在外電場作用下的傳播光束自聚焦和自散焦過程,在實(shí)驗(yàn)中,通過改變晶體上外施加電場的強(qiáng)度和方向,實(shí)驗(yàn)觀察了外施加電場對晶體內(nèi)傳播光束形態(tài)變化的影響,并分析了其形成機(jī)制與規(guī)律。在光束的自散焦實(shí)驗(yàn)中,著重報(bào)道了晶體內(nèi)光束從自散焦擴(kuò)展到“暗跡”形成的演變;在Ce:SBN晶體自聚焦實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對晶體中準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)亮空間孤子進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀測。
　　 3.在

4、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)亮空間孤子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置,使晶體可以在沿光軸方向以一定速度平移。研究觀察了晶體中準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)亮空間孤子的平移特性:晶體在外加電場時(shí)的移動(dòng)使本來轉(zhuǎn)瞬即逝的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)孤子的存在時(shí)間大大延長,幾乎是隨著晶體的平移而一直存在,而更有趣的現(xiàn)象是這樣的光孤子隨著晶體的平移有類似拋物線或類似粒子在勢場中的運(yùn)動(dòng)軌跡一樣的傳播形態(tài),這體現(xiàn)出光孤子鮮明的粒子特性,而且光孤子彎曲的方向與晶體移動(dòng)方向相關(guān),會(huì)隨著晶體移動(dòng)方向的上下變化而擺動(dòng)。這些現(xiàn)象