准周期LiTaO3光学超晶格及其三倍频效应

在ＬｉＴａＯ３单晶中引入Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ序列铁电畴结构，首次研制成具有直接三倍频功能的准周期光学超晶格．实验证实了光的高次谐波可以通过若干个准位相匹配的二级非线性过程的耦合有效地产生，展示了准周期光学超晶格在非线性光学和光电子技术领域的应用前景     

准相位匹配非线性切连科夫倍频与和频效应

研究了两维光学超晶格光波导中的准相位匹配切连科夫(Cerenkov)倍频与和频效应,利用光学超晶格的不同倒格矢实现了多组准相位匹配切连科夫倍频与和频的同时输出,从理论和实验两个方面探讨了光学微结构材料中非线性切连科夫辐射产生的机制、效应和可能的应用.     

ZnSe－ZnS量子阱的光学非线性

ＺｎＳｅ－ＺｎＳ量子阱的光学非线性张希清，范希武，申德振，杨爱华，陈连春，吕有明，陈一民（中国科学院长春物理研究所，长春１３００２１）半导体量子阱及超晶格材料具有室温激子效应以及强的光学非线性从而得到人们广泛的重视．利用半导体量子阱和超晶格可以制备出...     

无周期光学超晶格中误差函数研究

利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构,研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明:误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构,且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性;当u′2(xn)和n保持很好的线性关系时,无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的,说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性,结果表明:相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的,且相位失配程度越大,偏离也越大;对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况,误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.     

无周期光学超晶格中误差函数研究（英文）

利用非线性共轭梯度算法设计了无周期光学超晶格结构,研究了文献[12]提出的误差函数在该结构中的适用性.研究结果表明:误差函数能够很好地适用于无周期光学超晶格结构,且该结构比文献[12]中所用的非周期光学超晶格更具有一般性;当u′_2(x_n)和n保持很好的线性关系时,无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与文献[12]中的误差函数曲线几乎是重合的,说明了在无周期光学超晶格中达到了很好的准相位匹配.通过在样品中引入随机误差进一步研究了相位失配情况下误差函数在无周期光学超晶格结构中的适用性,结果表明:相位失配时无周期光学超晶格结构中计算所得的误差函数曲线与标准曲线是有偏离的,且相位失配程度越大,偏离也越大;对于一些误差函数曲线与标准曲线偏离不大的情况,误差函数仍可近似地用来估计无泵浦损耗近似的适用范围.     

ZnSe－ZnS量子阱的光学非线性

半导体量子阱及超晶格材料具有室温激子效应以及强的光学非线性从而得到人们广泛的重视。利用半导体量子阱和超晶格可以制备出高速度、低闭值、小尺寸及室温工作的半导体激光器、光双稳器件等一系列光电子器件.     

半导体多量子阱结构的非线性光学

1982年以前,人们对半导体光学非线性的研究都局限于体材料.激子的非线性效应大都局限于低温.1982年以来,由于半导体材料生长技术,特别是分子束外延技术的发展,开始对多量子阱结构(也叫超晶格结构)材料的光学非线性及非线性效应进行研究. 研究结果表明,体材料的激子只在低温下才     

基于光学超晶格和全固态激光技术的准白光激光器

激光显示作为新一代的显示技术,有着传统显示方式无法比拟的优势,而红绿蓝三基色/准白光激光器则是激光显示技术的基础。三基色激光可以通过多种技术获得,通过非线性频率转换技术获得三基色激光是其中的一种。基于准位相匹配技术的光学超晶格作为非线性晶体通过微结构的设计能同时完成多个光参量过程。把光学超晶格多波长频率转换功能和全固态激光技术结合在一起,可以实现红绿蓝三色激光的同时输出。在此基础上,通过控制三色光的功率比例还可以获得白光的视觉效果,可称为准白色激光。本文介绍了我们在这一方面的初步工作,并对这一领域的发展作了一些展望。     

基于光学超晶格和全固态激光技术的准白光激光器

激光显示作为新一代的显示技术,有着传统显示方式无法比拟的优势,而红绿蓝三基色/准白光激光器则是激光显示技术的基础.三基色激光町以通过多种技术获得,通过非线性频率转换技术获得三基色激光是其中的一种.基于准位相匹配技术的光学超晶格作为非线性晶体通过微结构的设计能同时完成多个光参量过程.把光学超晶格多波长频率转换功能和全固态激光技术结合在一起,可以实现红绿蓝三色激光的同时输出.在此基础上,通过控制三色光的功率比例还可以获得白光的视觉效果,可称为准白色激光.本文介绍了我们在这一方面的初步工作,并对这一领域的发展作了一些展望.     

绿光抽运准周期光学超晶格产生红光与蓝光的研究

使用一块准周期LiTaO3光学超晶格晶体,利用准相位匹配技术,通过光参变产生与和频两个非线性过程,将一束532nm绿色抽运光转变成666nm红光与443nm蓝光。具体过程为,通过参变过程获得红色信号光和红外闲频光,再通过绿色抽运光与红外闲置光和频获得蓝光,两个过程在同一块准周期光学超晶格中实现,准周期超晶格的两个倒易矢量分别补偿这两个过程中的相位失配。抽运光的脉宽为40ps,重复频率为10Hz,在平均功率为0．5mW时,测得红光和蓝光功率分别0．15mW和16．6μW,转换效率达到34％和3％。这一方法,提供了一种用一块超晶格晶体同时获得三原色输出的有效途径。     

用光波导方法测量Ⅱ—Ⅵ族半导体的光学非线性和光学双稳

本文报道利用光波导方法在ＧａＡｓ衬底上制备的Ⅱ－Ⅵ族半导体单晶薄膜和超晶格中所观测到的光学吸收,光学非线性和瞬态光学双稳的实验结果。     

非线性光学超构表面：基础与应用

光学超构表面是一种由亚波长尺度的超构单元在面内排布而构成的准二维人工结构材料。研究人员可以通过选择超构单元的材料组成、几何形状对光的振幅、偏振、相位和频率等光场自由度进行灵活调控。聚焦于超构表面在非线性光场调控领域的原理与应用。首先,概述了非线性晶体到非线性超构表面的发展历程。然后,讨论了对称性和几何相位在非线性光学超构表面中的重要作用。最后,介绍了非线性光学超构表面在波前调控、量子信息处理和太赫兹波的产生与调控等领域中的应用。     

布洛姆伯根与非线性光学效应

1961年第一台激光器发明不久,弗兰克(P.A.Franken)等人利用红宝石激光器在光波段观察到二次谐波的产生,这是最早发现的二阶非线性光学效应。1962年,布洛姆伯根(Nicolaas Bloembergen,1920~)等提出了实现高效非线性频率变换的准相位匹配(QPM)理论,1965年出版专著《非线性光学》。布洛姆伯根对非线性光学频率变换进行了开创性的理论工作,在科学研究和实际应用中具有重要意义。在布洛姆伯根奠定的理论基础上,出现了研究非线性光学效应的热潮,人们陆续发现和探讨了各种非线性光学效应,如受激拉曼散射、受激布里渊散射和光学参量振荡等。此后…     

准光学相位共轭器

近年来出现的相位复共轭光学[1],对于实时适应光学、非线性激光光谱学、光学信息处理、光学成象、超低噪声探测、光开关、光计算机、干涉仪和激光腔等领域的研究具有重要意义. 光学相位复共轭可分为非线性光学相位共轭和准光学相位共轭[2].准相位共轭(PPC)与非线性相位共轭(NOPC)相比,具有许多引人注目的优点:(1)对受激布里渊散射(SBS),反射波相对于入射波有频移,由此将产生附加的位相差,但准相位共轭器不产生频移;(2)对简并四波混频(DFWM),则有以下几种情况:若介质为共振介质,则入射光波须工作在共振峰附近,由此就限制了工作光的波段…     

Si／SiNx超晶格材料的非线性光学特性

采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了Si/SiNx超晶格材料。利用吸收光谱和X射线衍射对材料进行表征。通过皮秒脉冲激光单光束Z-扫描技术研究了该材料在非共振吸收区的三阶非线性光学特性,实验结果表明,样品的非线性折射率为负值,非线性吸收属于双光子吸收。由实验数据得到材料的三阶非线性极化率实部和虚部分别为1.27×10-7,1.51×10-8esu,该值比体硅材料的三阶非线性极化率值大5个数量级。对材料光学非线性产生的机理进行了探讨,认为材料的非线性极化率的增加来源于材料量子限制效应的增强。     

二维非线性光学超晶格中光学双稳、倍周期反转及混沌

二维非线性光学超晶格中光学双稳、倍周期反转及混沌受光计算机美好远景的鼓舞，这几年光学双稳的研究吸引了更多的科研工作者。光学双稳器件有许多用途，包括光晶体管、光微分放大器、光逻辑开关等。由于非线性光学材料的响应时间极短（可达１０－１５ｓ量级），使得光器...     

非线性Kronig-Penney超晶格的二维实映射分析

通过二维实映射研究非线性Kronig-Penney超晶格中的波输运特性，数值计算得到波矢一定情况下不同非线性系数的映射图、以及非线性系数一定情况下不同波矢的映射图.非线性Kronig-Penney超晶格中的非线性，对超晶格中波函数的Bloch波矢有明显的调节作用.随着非线性系数的增大，映射图由周期函数的有限个分立点变为准周期函数的一条闭合轨道、以及有规则或无规则的点分布. 关键词： 非线性Kronig-Penney超晶格 非线性效应 二维实映射 波矢     

微米超晶格的概念、效应和应用

通过固体微结构的调制，使晶体材料的物性常数得到调制，若调制波长为微米数量级，可与光波、超声波波长比拟，将会出现一系列新颖的非线性光学、光学、声学效应，并在光电子学和声电子学中得到应用。我们将这类人工微结构材料称之为微米超晶格或光学超晶格和声学超晶格，“微米超晶格”概念是“聚片多畴”概念的发展。本将评述本实验室在冯端教授指导下在关于微米超晶格理论与实验方面所完成的系统的工作。     

ZnSe—ZnS应变超晶格光学振动模的研究

本文给出了ＣａＡｓ衬底上生长的ＺｎＳｅ－ＺｎＳ应变超晶格的室温Ｒａｍａｎ分析，观测了该超晶格中ＺｎＳｅ子层和ＺｎＳ子层的纵光学振动模（ＬＯ），首次发现在一些样品中ＺｎＳｅ子层的纵光学声子模ＬＯＺｎＳ出现蓝移，而ＺｎＳ子层的ＬＯＺｎＳ总是向低波数方向移动，并利用限制效应和应变效应给出了解释。     

有机聚合物的非线性光学

有机聚合物是一类非常重要的非线性光学材料,这是因为它在光通信和高密度光存储等高技术领域中有良好的应用前景。有机聚合物的非线性光学性质是过去２０年来理论和实验的重要研究课题。文章在简要介绍非线性光学之后,着重论述了有机聚合物光学非线性的来源和这些材料中二阶、三阶非线性光学效应及非线性光吸收的特点。最后,简要介绍了作者在有机聚合物非线性光学研究中几个近期结果,如“全光极化、三阶光学非线性的激发态增强、