最优的双轴晶体非简并四波混频变频共轭波的产生

研究了双轴晶体中通过非简并四波混频产生可变频的共轭波.在KTP中共轭波有各种匹配类型.若选择合适的匹配方向及泵浦和探测波矢的合适角度,使由于离散效应引起的所有光线之间偏离得到最好的补偿.从而增加晶体的有效长度,并显著改善能量的转换效率,得到各种匹配类型的最佳工作条件.     

双轴晶体中平面波解在主轴坐标系下的表达

在双轴晶体中,除光轴方向外,沿任一方向只存在2个具有不同偏振方向的平面波解,每个解有各自的传播常数。运用拉格朗日乘数法并借助双轴晶体的折射率椭球的概念,在主轴坐标系下求出双轴晶体的平面波解,得到每个解的空间色散关系,并从所得平面波解出发讨论平面波沿光轴方向传输的情况。最后将所得的结果运用到单轴晶体中检验其正确性。     

光在双轴晶体表面的反射与折射

介绍了光在双轴晶体表面反射、折射问题的求解方法.用该方法可以方便精确地计算晶体任意取向下光从任意方向入射时折射光的折射率、偏振态、波矢方向、能流方向. 推导了反射光、折射光的振幅和能量的计算公式. 并以KTP晶体为例，给出了数值计算的结果. 关键词： 双轴晶体 双折射 菲涅耳公式 布儒斯特角     

双轴晶体光轴角计算的新方法

介绍几何作图计算双轴晶体光轴角的方法、步骤和原理.利用几何作图求得双轴晶体的光轴角,并通过理论推导来证明其正确性.     

双轴晶体光轴角的计算

通过坐标变换把折射率椭球方程x~2/n_1~2 y~2/n_2~2 z~2/n_3~2=1从主介电坐标系Oxyz转换到另一个新的坐标系Ox′y′z′中,这个新的坐标系Ox′y′z′可以通过将坐标系Oxyz绕原点旋转得到.只要使新的折射率椭球方程与x′y′平面的交线是一个圆,就可以确定z′轴就是晶体的光轴.由此得出了双轴晶体光轴角的计算公式.     

正入射时双轴晶体中偏振光出射点随晶体取向而变化的轨迹

单色光波正入射到任意取向的双轴晶体上的情况,求得了双轴晶体中偏振光的传播方向及相应入射分量的折反系数的计算公式,并得出了偏振光的振动方向恒在折射面内、两折射面恒正交的重要结论。最后就NaNO₂晶体的相应计算数据,画出晶体中偏振光出射点随晶体取向而变化的轨迹图及反射系数变化图予以讨论。这些结果为应用新的方法测量双轴晶体光学参量提供了可能性。 关键词：     

双轴晶体会聚偏光干涉的理论与实验研究

晶体会聚偏光干涉图包含了晶体特性的许多信息,建立偏光干涉图的定量分析方法可以使这些信息得到充分利用。基于双轴晶体折射时满足的波矢关系,导出了两折射光波相位差的精确计算公式。分析了光波在各界面折射时偏振态的变化,提出了会聚偏光干涉合成振幅的计算方法。针对任意取向的双轴晶体,计算了完整的偏光干涉图,反映了相位分布决定等色线、振幅分布决定消光影的规律。用数字图像模似了干涉图,并讨论了干涉图的变化情况。对4块不同取向的KTP晶片进行实验,实验干涉图与理论干涉图的特征完全一致,两者仔细对比可判断现有KTP晶体色散方程的优劣。     

最优的双轴晶体非共线匹配频率升频转换效应

研究了双轴晶体的非共线相位匹配参量放大的升频转换效应.计算表明p,r,s三波位于同一子午平面上时是好的非共线匹配.选择适当的入射角α,所有光线的离散效应能够获得补偿,晶体的有效长度增加和能量转换效率能较大地提高.     

双轴晶体内外偏振光传播方向的普遍计算

就任意方向的光线入射到任意取向的双轴晶体上的情况,求得了晶体内外偏振光传播方向的普遍计算公式,并就过渡到单轴晶体的情况,折射线在入射面内以及锥形折射情况作了研究。最后,就冰洲石、结晶硫的相应计算数据,画出了晶体转动时晶体中偏振光的方位曲线,加以讨论。本文结果为研究新的晶体光学元件、新的晶体常数测量方法提供了一个理论依据。     

飞秒光参量放大中三波群速失配的补偿

为了消除群速失配对参量放大的不利影响，描述了利用脉冲波面倾斜与非共线相位匹配相结 合，完全补偿飞秒光参量放大（OPA）中三波群速失配的新方法.计算了在BBOⅠ类、Ⅱ类相 位匹配条件下， 三波实现群速匹配时，相位匹配角、脉冲波面倾斜角以及非共线角随信号 光波长的变化.并分析了三波群速匹配对空间走离长度、参量增益和参量带宽的影响.结果表 明，在BBOⅠ类、Ⅱ类相位匹配条件下，利用该方法均能实现飞秒OPA连续调谐时三波的群速 匹配，从而大大增加了三波的有效互作用长度，为能够获得高增益，窄脉宽的参量光脉冲提 供了理论依据和指导. 关键词： 群速匹配 脉冲波面倾斜 非共线相位匹配 飞秒光参量放大     

双轴晶衬底上双轴晶单晶薄膜的椭偏测量

本文给出了两种测量双轴晶衬底上双轴晶单晶膜的折射率和膜厚的方法及测量的公式.我们利用这种方法测量了所研制的KTP光波导薄膜层的折射率和膜厚.     

A biaxial nematic liquid crystal

We report a biaxial nematic liquid crystal in a simple thermotropic system.     

Parametric generation of light in arbitrary directions of a biaxial KTP crystal pumped by an Nd:YAG laser

The conditions for collinear phase matching in the parametric generation of light in arbitrary directions of a biaxial KTP crystal pumped by an Nd:YAG laser were investigated with the use of invariant expressions for the refractive indices of isonormal waves. The tuning curves, effective nonlinear coefficients, spectral and angular phase-matching widths were calculated. B. I. Stepanov Institute of Physics, National Academy of Sciences of Belarus, 68, F. Skorina Ave., Minsk, 220072. Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 66, No. 2, pp. 177–184, March–April, 1999.     

液晶空间光调制器相位调制测量及波前校正

提供了一种简单且精度较好的测量液晶空间光调制器相位调制特性的方法,即相位与电压(灰度)之间的关系。采用数字波面移相干涉仪,由干涉仪直接给出不同灰度对应的相位差,从而得到液晶空间光调制器的相位调制曲线。利用液晶空间光调制器实现了波前校正。由干涉仪作波前测试,对待校正的畸变波前进行泽尼克多项式描述,根据液晶空间光调制器的相位与灰度的关系,产生相应的灰度图,获得畸变波前的共轭波前,从而完成静态波前的校正,使相关参数如PV值、RMS值和Strehl比值得到了改善。     

双轴晶体和频效应的相位匹配拓朴分析

根据非中心对称双轴晶体中两束基频光与它们产生的二次谐波的折射率曲面的关系及相位匹配条件,分析了和频效应相位匹配曲面的特点,对正常双轴晶体得出了可实现的29种相位匹配曲面拓扑图和存在条件,15种非临界相位匹配类型、存在条件和偏振关系.并用这种理论分析了LAP晶体、KB_5晶体的和频性能.     

Nd:YAG晶体板条低透射波前误差加工技术

针对高平均功率固体激光器对Nd:YAG晶体板条的技术需求,进行了Nd:YAG晶体板条低透射波前误差加工技术研究。详细分析了光学加工过程中引起板条端面透射波前畸变的误差来源,并提出工艺技术解决方案。实验结果表明,在板条抛光阶段通过采用合成盘硬抛光工艺以及新的工件装夹技术,能够解决传统板条加工工艺在面形及楔角精度方面可控性差的问题,更容易实现Nd:YAG晶体板条的低透射波前误差加工。对于150 mm30 mm2.5 mm规格的Nd:YAG晶体板条元件,端面透射波前畸变PV值达到0.74。     

Theory of nine elastic constants of biaxial nematics

In this paper, a rotational invariant of interaction energy between two biaxial-shaped molecules is assumed and in the mean field approximation, nine elastic constants for simple distortion patterns in biaxial nematics are derived in terms of the thermal average （Dmn^（l）） （Dm＇n＇^（l＇））, where Dmn^（l） is the Wigner rotation matrix. In the lowest order terms, the elastic constants depend on coefficients Γ,Γ＇, λ, order parameters Q0 = Q0（D00^（2）） ＋Q2（D02^（2）＋D0-2^（2）） and Q2 = Q0（D20^（2）） ＋ Q2（D22^（2）＋D2-2^（2））. Here Γ and Γ＇ depend on the function form of molecular interaction energy vj′j″j （τ12） and probability function fk′k″k （τ12）, where r12 is the distance between two molecules, and λ is proportional to temperature. Q0 and Q2 are parameters related to multiple moments of molecules. Comparing these results with those obtained from Landau-de Gennes theory, we have obtained relationships between coefficients, order parameters used in both theories. In the special case of uniaxial nematics, both results are reduced to a degenerate case where K11=K33.