使用等价轨道法计算AB型晶体的倍频系数

在忽略电子-声子相互作用的基础上,本文探讨了从能带波函数出发计算AB型晶体倍频系数的可能性。采用计算AB型晶体能带的近似方法——等价轨道法。计算了k=0点的倍频系数,然后通过带宽的修正,使k=0点的倍频系数近似地表为不同k点倍频系数的平均,这一平均值乘以第一布里渊区内k点的总数就是晶体的宏观倍频系数。计算了十七种闪锌矿型和纤维锌矿型晶体的倍频系数,计算值和实验值的吻合相当满意。从中得出几点有用的结论:(1)倍频系数的双能级跃迁模型对闪锌矿型结构是适用的;但对纤维锌矿型结构并不适用。(2)纤维锌矿型晶体的X₃₃₃^2ω系数可表示成两项之和:单重态(Γ₁,Γ₃)的贡献和双重态(Γ₅,Γ₆)的贡献。其中单重态对倍频系数贡献正值,双重态贡献负值。(3)使用Pauling的离子性标度f_i来表征A—B键的离子性是适宜的。 关键词：     

偏硼酸钡晶体倍频系数和紫外吸收边的计算

偏硼酸钡(β-BaB_2O_4)晶体是我国首创的一种新型非线性光学晶体。实验表明它的透光波段为190～3000nm,宏观倍频系数x_(111)~(2ω)=4.6×10~(-9)e.s.u。CNDO/S计算能得到较好的x_(111)~(2ω)值但紫外吸收边竟达90nm,离实验值太远。本文从芳香环的EHMO理论出发,比较了几种无机芳香环和有机芳香环的单电子能谱,得到β-BaB_2O_4晶体的紫外吸收边和倍频系数值,跟实验值非常符合。针对紫外吸收边的争议,我们还用精度较高的SCF-X_a-SW方法计算了该晶体的电子能谱,结果支持上述的EHMO计算。本文最后简单讨论了影响非线性晶体紫外吸收边和倍频系数的因素。     

Na2SbF5晶体倍频系数的理论计算

本文使用阴离子基团理论计算了Na₂SbF₅晶体的倍频系数,得到d₁₂₃=4.48×10^-10esu,与实验值符合较好。计算结果表明,阴离子基团中孤对电子的存在有利于产生大的倍频效应。本文还分析了Na₂SbF₅晶体倍频系数小的原因:尽管(SbF₅)^2-基团存在孤对电子可以对晶体倍频系数有较大贡献,但孤对电子能级的相对位置对其倍频系数有不利影响,从而导致它的倍频系数d₁₂₃较小。 关键词：     

使用CNDO/S型近似方法计算NaNO_2晶体的倍频系数

本文使用CNDO/S型近似方法,计算(NO_2)~(-1)的单电子分子轨道,然后按基团理论的通用计算程序计算NaNO_2晶体的倍频系数,计算值和实验值符合得较好,计算结果明确指出:NaNO_2晶体倍频系数各向异性的原因来自基团的共轭π轨道,另外,本文的计算表明,有可能对非线性光学新材料探索提供计算机的预测。 本文还就非线性光学效应的双能级模型作了讨论,并指出了它的局限性。     

使用基团理论计算KB_5O_8·4H_2O晶体的倍频系数

本文使用基团理论计算KB_5O_8·4HO_2O(简称KB5)晶体的倍频系数,得到d_(31)=2.61×10~(-10)esu,d_(32)=007×10~(-10)esu,d_(33)=3.26×10~(-10)esu,与实验值符合较好。计算结果表明:氢键对KB5晶体的倍频系数有影响。本文还分析了KB5晶体倍频系数小的起因,除去[B_5O_6(OH)_4]~(-1)基团的微观倍频系数小外,还在于基团的空间排列方式不利,导至最大的微观倍频系数X_(123)相互抵消。最后,本文提出了在含四配位硼原子的硼氧化合物中寻找倍频新材料的结构判据。     

使用CNDO/S型近似方法计算NaNO2晶体的倍频系数

本文使用CNDO/S型近似方法,计算(NO₂)^-1的单电子分子轨道,然后按基团理论的通用计算程序计算NaNO₂晶体的倍频系数,计算值和实验值符合得较好,计算结果明确指出:NaNO₂晶体倍频系数各向异性的原因来自基团的共轭π轨道,另外,本文的计算表明,有可能对非线性光学新材料探索提供计算机的预测。本文还就非线性光学效应的双能级模型作了讨论,并指出了它的局限性。 关键词：     

钙钛矿型晶体的倍频系数和离子位移、能带结构间的关系

1974年作者提出了“非线性光学效应的离子基团理论”^[1]，并据此对钙钛矿型等体系的倍频系数作了理论计算，得到了很好的结果。本文进一步使用作者1981年建议的“晶体倍频系数的平均能带近似计算法”^[2]，从能带理论出发计算了钙钛矿型晶体的倍频系数。计算结果表明：（1）由“平均能带近似法”仍可得到“钙钛矿型晶体倍步效应基团理论”^[1]的几个基本论点，并给出后者的近似等级；（2）充分揭示了SrTiO3、KTaO3晶体电场感应倍频系数χ333^(2ω）／χ311^(2ω)比值的变化与中心B离子的相对位移、能带结构、B－O键离子性之间的关系；（3）通过倍频系数和能带结构关系的研究，有可能把晶体倍频系数作为检验能带结构是否正确的一个新的数据；（4）由本文的计算公式，可以计算出在外电场作用下中心B离子相对于配位体氧原子的位移量△Z，并和外电场作用下的感应自发极化Ps的实验值相一致。     

YCOB和Nd:YCOB晶体的倍频系数和最佳相匹配方向的确定

首次报道使用理论计算和Maker条纹方法确定了YCOB晶体的 6个倍频系数 ,并给出了晶体有效倍频系数 (deff)和相匹配角 ( θ,)之间的相互关系 .计算出的曲线显示 ,YCOB晶体的最佳有效倍频系数的位置不是在 x-z的主平面或接近于x-z主平面的位置上 ,而是在 (θ =6 5 9° ,=36 5°)和 (θ =6 6 3° ,=143 9°)两个位置上 .YCOB晶体的倍频转换效率测量及Nd∶YCOB晶体的自倍频转换效率测量均证实上述结果是正确的 .文章的结果对于推动YCOB晶体倍频器件和Nd∶YCOB晶体的自倍频器件的发展将起到重要的作用 .     

Ce:BaTiO3晶体电光和二倍频系数的拉曼散射测量

从极性晶体晶格振动的理论出发,推导出正交系以上晶系的晶体的拉曼散射效率与晶体电光系数和二倍频系数的关系,测量了Ｃｅ：ＢａＴＩＯ３和ＢａＴｉＯ３晶体各纵、横模的偏振拉曼谱。在此基础上,计算出这两种晶体的电光系数ｒ３３、ｒ５１和二倍频系数ｄ３３、ｄ１５。结果表明：掺微量Ｃｅ元素对ＢａＴｉＯ３晶体电光系数和二倍频系数影响不大。     

使用基团理论计算KB5O8·4H2O晶体的倍频系数

本文使用基团理论计算KB₅O₈·4HO₂O(简称KB5)晶体的倍频系数,得到d₃₁=2.61×10^-10esu,d₃₂=007×10^-10esu,d₃₃=3.26×10^-10esu,与实验值符合较好。计算结果表明:氢键对KB5晶体的倍频系数有影响。本文还分析了KB5晶体倍频系数小的起因,除去[B₅O₆(OH)₄]^-1基团的微观倍频系数小外,还在于基团的空间排列方式不利,导至最大的微观倍频系数X₁₂₃相互抵消。最后,本文提出了在含四配位硼原子的硼氧化合物中寻找倍频新材料的结构判据。 关键词：     

NaNO_2晶体线性和非线性光学系数的计算

使用从头计算平面波赝势方法,计算了NaNO2晶体电子能带结构,并使用改进的倍频公式计算了它的线性折射率和静态二级非线性系数,所得到的结果和实验值相符.采用实空间原子切割方法分析了阳离子和阴离子基团对光学性质的贡献.计算表明(NO2)-基团对双折射率和倍频系数的贡献占主要地位,从而进一步验证了阴离子基团理论的正确性.     

NaNO2晶体线性和非线性光学系数的计算

使用从头计算平面波赝势方法,计算了NaNO₂晶体电子能带结构,并使用改进的倍频公式计算了它的线性折射率和静态二级非线性系数,所得到的结果和实验值相符.采用实空间原子切割方法分析了阳离子和阴离子基团对光学性质的贡献.计算表明(NO₂)-基团对双折射率和倍频系数的贡献占主要地位,从而进一步验证了阴离子基团理论的正确性 关键词： 电子结构 非线性光学系数 从头计算方法     

低温相偏硼酸钡(β-BaB2O4)晶体倍频系数的计算

本文从“离子基团理论”出发,并考虑A位离子晶格电场对(B₃O₆)^3-环的影响,采用CNDO/S近似计算了(B₃O₆)^3-基团的分子轨道,进而求得低温相偏硼酸钡(β-BaB₂O₄)晶体的倍频系数。计算结果与实验值符合,由此进一步证实了这一论点:β-BaB₂O₄晶体的倍频系数主要来自(B关键词：     

双轴晶体中二次谐波产生的最佳相位匹配条件

从二次谐波产生的理论出发，讨论了双轴晶体中二次谐波产生的相位匹配条件，推导了有效非线性光学系数的精确计算公式，以有机非线性光学晶体二苯甲酮为例，给出了对两种基波(1064μm和0808μm)二次谐波产生的相位匹配条件的数值模拟及相应的有效非线性光学系数的精确计算结果，并确定出相应的最佳相位匹配条件. 关键词： 二次谐波产生 最佳相位匹配 有效非线性光学系数 二苯甲酮晶体     

非线性晶体三波互作用允许参量的修正计算

采用传统级数展开方法计算晶体非线性三波互作用的允许参量,利用定义通过计算机数值模拟进行了精确计算,修正了传统计算结果,发现晶体在产生二次谐波时,在某些角度存在很宽的允许波长峰,超过传统文献值约几十倍。研究表明,在产生二次谐波时,10mm长的晶体在某些波段获得100mm以上的允许倍频带宽是可能的,并提出了移动这些宽带的方法。     

高掺镁铌酸钾晶体的主折射率及其温度系数的测量

本文报道掺5mol%MgO的铌酸锂(liNbO_3)晶体的主折射率n_o、n_o及其温度系数.用自准直法在0.5398μm、0.6328μm、1.0795μm和1.3414μm波长上,并在20℃～160℃温度范周内,测量了该晶体的主折射率,并获得在这些波长上的折射率温度系数.修正的Sellmeier方程的常数也在20℃～160℃温度内推算出.用此结果计算室温的二次谐波I类临界相位匹配角与实验值符合得很好,又计算二次谐波的非临界相位匹配温度,其结果也与实验值较符合.     

晶体球中非相位匹配二次谐波产生及最佳聚焦条件

晶体球法是近年来在国际上发展起来的一种测量非线性系数的新方法。根据聚焦高斯光束二次谐波产生的孔径方程理论,分析了晶体球中的第Ⅰ类非相位匹配二次谐波产生过程,讨论了晶体球中第Ⅰ类非相位匹配二次谐波最佳聚焦参数的选择。报道了LiNbO3晶体球中皮秒激光脉冲抽运的相位匹配二次谐波实验。所得结果与理论预计相符。