利用光学超晶格高效率产生紫外激光
利用光学超晶格高效率产生紫外激光(论文14000字)
摘要：非线性光学是现代光学非常重要的一个研究领域，非线性频率转换是其中非常重要的一个分支，如倍频、和频、光参量放大等。由于晶体色散，多波耦合的过程中会产生相位失配，影响非线性转换的效率，而准相位匹配（QPM）是进行相位补偿的一个最有潜力的手段，其中光学超晶格为最优良的准相位匹配材料。本文主要根据准相位匹配技术原理，以及其特性原理，从而设计出一个能够产生在微加工、生物医学、数据存储方向有着明显优势的紫外光的光学超晶格。本文的内容可大概分为以下四个方面：
1介绍非线性光学及多波耦合原理；
2介绍双折射匹配、准相位匹配的优缺点和基本原理；
3介绍光学超晶格的基本概念、发展历史、分类制备等；
4设计一个周期极化的同成分生长钽酸锂光学超晶格，通过倍频加和频的级联过程，产生紫外光输出。
关键词：准相位匹配；周期极化光学超晶格；钽酸锂晶体；倍频；和频；紫外光
Study on the efficent production of UV light by using optical superlattice
Abstract：Nonlienear optics is one of the most important research fields in modern optics,and nonlinear frequency conversion is one of the most important branches,such as Second-Harmonic Generation(SHG),Sum-Frequency Generation(SFG),Optical Parameter Amplification（OPA） and so on.And quasi-matching(QPM) is the best process to compensate of the phase mismatch that limited the effciency of nonlinear frequency conversion,and optical superlattice is the best phase matching material.In this paper,we mainly focus on the phase matching technique and optical superlattice,and designed an optical superlattice capable of producing UV light,which is good in mirco processing,biomedicine,and data storage.The content of this paper can be roughly divided into the following four aspects:
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1 Introducing the basic principle of nonlinear optics and multiple wave coupling;
2 Introducing the principle and defect of the Birefringent phase matching,and expounding the principle and the advantage of the quasi-phase matching;
3 Introducing the basic concept,development history,classification and preparation of optical superlattice.
4 Designing a periodically poled CLT to result in UV output by Second-Harmonic Generation and Sum-Frequency Generation.
Key words：quasi-phase matching;Periodically poled optical superlattices;Lithium Tantalum;SHG;SFG; UV light
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目 录
摘要 II
Abstract III
一、绪论 1
1.1引言 1
1.2 位相失配 1
1.3双折射相位匹配 1
1.4准相位匹配 2
1.5论文主要工作 2
二、准相位匹配技术 2
2.1非线性光学 2
2.2准相位匹配二阶非线性耦合波公式 3
2.3晶体的非线性系数 5
2.4准相位匹配原理 6
三、光学超晶格 8
3.1光学超晶格的基本概念与结构特性 8
3.2光学超晶格的发展历史与应用 10
3.3光学超晶格的分类 11
3.4几种典型超晶格的光学特性（PPLT晶体的选取原因及光学特性） 12
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3.5周期极化晶体的制备 15
四、利用周期极化钽酸锂光学超晶格产生紫外激光 16
4.1设计思路 16
4.2设计原理及具体内容 17
4.3温度对极化周期的影响 18
4.4波长对极化周期的影响 19
五、总结 20
参考文献： 21
致谢 22