準相位匹配晶體的制備及其相關技術的研究.pdf

1、與角度相位匹配相比，準相位匹配能夠利用晶體整個透光范圍和晶體最大的非線性系數(shù)，所以其非線性轉換效率較高。準相位匹配的實現(xiàn)，是通過人為的改變非線性晶體的結構，使其非線性系數(shù)周期化，從而滿足相位匹配條件，這是近年來非線性光學研究的重要發(fā)展方向。 外加電場極化法的出現(xiàn)，使得準相位匹配技術有了長足的發(fā)展，是一種通過對在鐵電晶體表面光刻的周期電極施加電場來制作準相位匹配器件的方法。為得到理想的反轉疇結構，必須對鐵電晶體電致極化反轉的原理及

2、工藝進行深入的研究。論文分析了準相位匹配原理，從鐵電晶體性質(zhì)出發(fā)，深入研究了鐵電晶體的極化反轉機理，確定了極化反轉波形；研制出用于制備準相位匹配器件的高壓極化電源和用于溫度調(diào)諧的溫控器。本論文的主要工作如下： 1、從非線性極化的原理出發(fā)，通過對麥克斯韋方程組的推導，得到了介質(zhì)中三波互作用耦合波方程，并得到了準相位匹配倍頻效率的計算公式。 2、根據(jù)鐵電晶體性質(zhì)，深入研究了鐵電晶體電致極化反轉的機理，詳細介紹了用外加電場極化

3、法制備準相位匹配器件的過程。 3、分析了制備周期極化鈮酸鋰(PPLN)與周期極化KTP(PPKTP)晶體對極化波形的要求，并研制了兩套用于制備PPKTP的高壓極化電源。一套高壓極化電源可輸出梯形波，三角波等多種波形，且輸出波形的時間參數(shù)與電壓參數(shù)可調(diào)；另一套可輸出上升時間小于100μs的高壓方波脈沖。電源用于KTP晶體的極化反轉，取得了良好的實驗結果。 4、研究了光柵周期誤差、占空比誤差對準相位匹配器件倍頻效率的影響；分