微米尺寸鈮酸鋰晶體回音廊模式微腔的制備及其非線性光學研究.pdf

1、回音廊模式微腔由于具有品質(zhì)因數(shù)高、模式體積小等諸多優(yōu)異特性，受到了研究人員的廣泛關(guān)注。基于回音廊模式微腔目前已經(jīng)開展了諸如倍頻、參量震蕩、受激布里淵/拉曼散射等非線性光學效應(yīng)的研究。鈮酸鋰晶體作為一種常用的非線性光學晶體，是開展回音廊模式微腔中非線性光學研究的良好選擇。目前通過機械研磨拋光的方法加工毫米尺寸鈮酸鋰回音廊模式微腔的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是由于鈮酸鋰晶體具有很高的抗化學刻蝕性，高品質(zhì)因數(shù)的微米尺寸鈮酸鋰回音廊模式微腔的制備仍是

2、一個難點。
　　本文研究的主要內(nèi)容為微米尺寸鈮酸鋰晶體微腔的制備及其非線性光學效應(yīng)。首先，對回音廊模式微腔尤其是鈮酸鋰回音廊模式微腔的研究進展進行了簡要介紹;接下來，對回音廊模式微腔的基本理論和實驗方法進行了介紹。在本文的主體部分，介紹了鈮酸鋰晶體微腔的制備、表征及其非線性光學效應(yīng)的理論研究。具體如下:
　　1、通過離子注入輔助濕法刻蝕的方法制備底切刻蝕鈮酸鋰微盤腔。利用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡對制備的微腔進行了表征。目前

3、，尚未得到理想的底切刻蝕，原因可能是離子注入束流較大。
　　2、通過脈沖激光沉積技術(shù)，在反楔形二氧化硅微盤腔上沉積鈮酸鋰薄膜的方法制備了鈮酸鋰二氧化硅復合腔。利用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、掠入射X射線衍射對微腔進行了表征。對錐形光纖耦合的微腔的透射譜進行了測量，得到的微腔品質(zhì)因數(shù)達到105。利用有限元方法對微腔的本征模式進行了數(shù)值模擬。
　　3、基于耦合矩陣理論和非線性耦合模理論，研究了微米尺寸鈮酸鋰微腔中二次諧波和參量