腔内倍频法测量KDP类晶体损耗系数

 用腔内倍频方法测量无源腔内晶体吸收和散射共同作用带来的损耗,其特点是响应时间很短,约100ns,并具有很高的灵敏度（约10^-4）,可望应用于高功率激光照射下非线性光学晶体无损损伤以及快速损伤的研究。将测量KDP类晶体的损耗结果与文献资料作了比较。     

腔内倍频法测量KDP类晶体损耗系数

用腔内倍频方法测量无源腔内晶体吸收和散射共同作用带来的损耗,其特点是响应时间很短,约100ns,并具有很高的灵敏度（约10-4）,可望应用于高功率激光照射下非线性光学晶体无损损伤以及快速损伤的研究。将测量KDP类晶体的损耗结果与文献资料作了比较。     

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：     

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 .     

BBO晶体的五倍频

本文报道了用BBO晶体对Nd:YAG激光器输出的1064nm光的五倍频,获得了213nm的紫外输出,266nm转换至213nm的转换效率达48%.并用数值积分的方法从理论上分析了1064nm与266nm的混频过程,得出的结论与实验结果相符.     

杂质对KDP晶体光学质量的影响

研究了几类可能出现在KDP晶体的生长溶液中的有机物杂质和无机阴离子杂质基团对KDP晶体散射、透过率、光损伤阈值等光学质量的影响,结果表明,不同种类的杂质的影响并不相同,造成这一结果的根本原因在于杂质离子的结构及其与晶体表面原子成键能力的不同。     

KDP晶体相位匹配角理论预测模型及其验证分析

在高功率固体激光器的终端光学组件内, 大口径薄型KDP (KH₂PO₄)晶体的精密装配和校准是实现惯性约束核聚变的关键技术之一. 为了达到晶体在线安装高效高精度的要求, 需要测量高功率激光三次谐波转换效率达到最高时的晶体相位匹配角分布. 本文针对Ⅰ/Ⅱ类大口径薄型KDP晶体三次谐波转换的方式, 根据晶体的非线性光学属性获得了晶体不同位置相位匹配角之间的关系; 根据激光束在晶体内的传输路径分析得到了晶体面形、相位匹配角与激光三次谐波转换效率达到最高时 晶体最佳偏转角之间的相互关系. 在此基础上, 建立了Ⅰ/Ⅱ类KDP晶体相位匹配角的理论预测模型, 并利用实验进行了验证和分析. 实验结果表明, 晶体相位匹配角的预测值与实验值之差在10.0 μrad以内, 验证了Ⅰ/Ⅱ类KDP晶体相位匹配角理论预测模型的正确性, 为获得晶体全口径相位匹配角分布提供了简单、高效的预测方法.     

KIO3晶体折射率和倍频系数的测量

首次测量了无孪无畴的KIO_3晶体的主折射率和倍频系数.     

夹持方式对KDP晶体三倍频转换效率的影响

 针对压条固定方式、粘胶固定方式和全外围夹持方式进行理论建模和数值计算分析,并讨论了不同夹持方式的优缺点及其对KDP晶体面形和三倍频转换效率的影响。研究结果表明：晶体面形形变对高斯光束三倍频转换效率的影响明显小于平面波时的情况。当入射基频光光强为6 GW·cm^-2时,对于平面波的情况,压条固定方式、粘胶固定方式和全外围夹持方式3种夹持方式相对于不考虑夹持作用时的三倍频转换效率分别减小7.5%,9.0%和7.2%;对于高斯光束的情况,三倍频转换效率分别减小了1.3%,1.0%和1.5%。     

杂质对KDP晶体光学质量的影响

 研究了几类可能出现在KDP晶体的生长溶液中的有机物杂质和无机阴离子杂质基团对KDP晶体散射、透过率、光损伤阈值等光学质量的影响，结果表明，不同种类的杂质的影响并不相同，造成这一结果的根本原因在于杂质离子的结构及其与晶体表面原子成键能力的不同。     

单轴晶体三阶有效非线性系数的解析表达式

应用压缩角标方法所得到的三阶非线性系数的矩阵形式，首次给出了在单轴晶体事进行三次谐波实验时，各种相位匹配方式下，其三阶有效非线性系数的解析表达式。这些表达式对三次谐波实验具有指导意义。     

三阶非线性效应对三次谐波振荡转换的影响

使用快速傅里叶变换和四阶龙格-库塔法,对KDP晶体内以Ⅰ／Ⅱ类角度失谐设置方式的高强度激光三次谐波振荡转换进行了研究,考虑了谐波转换过程中的三阶非线性x^[3]、衍射、离散等效应,并着重研究了KDP晶体的三阶非线性效应对高强度激光三次谐波转换的影响。研究表明,三阶非线性效应降低了三次谐波振荡转换效率,增大了相位扰动对3ω光束的强度调制,然而通过增加二倍频的失谐角△θ8,可以避免三阶非线性效应对三次谐波振荡转换带来的不利影响。     

Cavity-Enhanced Third Harmonic Generation

We derive the analytical expression of microcavity-enhanced factor for third harmonic generation in terms of detunings, linewidths, and the Purcell factors of the relevant microcavity modes. It is suitable for microcavities with any dimensions and arbitrary geometric shapes.     

低对称性非线性光学晶体硼酸铋(BIBO)的1064nm三倍频性质

采用高温溶液法成功生长出高光学质量的硼酸铋 (BIBO)晶体 ,尺寸达到 2 4mm× 19mm× 35mm ,质量为4 8g。对BIBO晶体进行了定向 ,并测量了该晶体的主轴折射率。讨论了BIBO晶体的 10 6 4nm三倍频性质 ,包括相位匹配角、有效非线性光学系数deff、容限角、走离角等。结果表明 ,BIBO晶体的最佳三倍频方向为 (137.7°,130°) ,其有效非线性光学系数值达到 3.6 0 pm/V ,属I类相位匹配。就主平面内的相位匹配方向而言 ,(14 6 .4°,90°)具有最大的有效非线性光学系数值 ,为 3.16pm/V。在 10 6 4nm的腔外三倍频实验中 ,(14 6 .4° ,90°)BIBO晶体的转换效率达到 39.5 % ,角度容限半宽为 0 .2 2mrad·cm ,该数值与 0 .175mrad·cm的计算值基本符合。由于(33.6°,90°)BIBO晶体的有效非线性光学系数较小 (0 .31pm/V) ,其三倍频转换效率小于 5 %。     

耦合对相对论效应下的三次谐波的影响

研究了相对论效应引起的场量的非线性对谐波辐射源的影响；在入射光为长脉冲激光并计及各阶谐波间的耦合时，解析研究了三次谐波的振幅、频率、相位的变化及增长与饱和特性并计算了转化率，结果表明谐波间的耦合使幅值和转化率减少。     

双波长双脉冲激光三次谐波的产生方法

提出双波长双脉冲激光产生三次谐波的方法。波长不同的两脉冲激光束由反射使它们合拢后通过两块非线性的BBO晶体 ,激光脉冲第一次通过BBO晶体产生两波长的二次谐波 (SHG) ,它们由各自的反射镜反射再次通过BBO又产生了二次谐波 ,这两次产生的二次谐波和基波通过用于产生三次谐波的BBO晶体可产生双波长的三次谐波 ,它们由 45°斜置的耦合镜输出。文中分析了满足二次谐波和三次谐波的四个相位匹配的条件 ,该方法也可用于腔内双波长双脉冲的三次谐波激光的产生 ,给出了相应的实验结果。     

产生缀饰原子三次谐波的探讨

缀饰原子对独立能级的耦合改变了原子的本征态，从而使某些禁戒跃迁成分为可能，本文对缀饰氪原子三次谐波产生的可能性作了探讨，并将其转换效率理论计算值与裸原子作了比较。     

BBO晶体中飞秒脉冲的二次和三次谐波振荡产生

同时考察了群速色散失配、最低阶群速色散和二阶群速色散。研究了在ＢＢＯ晶体中飞秒激光脉冲的谐产生，计算了ＢＢＯ晶体的作为波长函数的晶体的最低阶和二谐群速色散，借助求解改进的耦合波方程的数值计算，得到了飞秒脉冲的二次及三次谐波辐射，分析了最低工阶及二阶ＧＶＤ对于基波脉冲和谐波脉的影响，最后考虑了三次谐波产生中群速失配的补偿。     

啁啾脉冲堆积的宽带整形脉冲三倍频方案分析

针对啁啾脉冲堆积方法获得的宽带整形激光脉冲,采用KDP晶体Ⅰ／Ⅱ类角度失谐的三倍频方案,定量分析了影响其三倍频转换效率的主要因素,并对三倍频前后的时间波形及频谱分布进行了比较分析。在此基础上,与时间相位调制的宽带整形脉冲三倍频的相应结果进行了比较。研究结果表明,对于啁啾脉冲堆积方法获得的宽带整形激光脉冲,在实现较高的三倍频转换效率的同时,其时间波形和频谱分布基本保持不变。对于具有相同带宽和波形的时间位相调制整形脉冲,其三倍频转换效率明显低于啁啾脉冲堆积宽带整形脉冲。     

强场高次谐波辐射过程中的相位匹配

从实验上定性地研究了强 辐射过程中位相匹配的作用与影响,主要通过改变气体密度、激光强度和光束的共焦参数来研究相位对高闪谐波辐射的影响。从改善高次谐波辐射过程中的相位匹配来考虑,气体攻激光强度都有一最佳值。利用大的共焦参数,可以明显改善相位匹配,提高谐波输出的转换效率。