K2Al2B2O7(KABO)晶体的倍频性质

研究了KABO晶体的倍频性质 ,包括相位匹配角、非线性光学系数、容限角、走离角等 .当基频光为 6 .5mJ的10 6 4nm皮秒激光时 ,KABO晶体的倍频输出为 1.92mJ,相应转换效率为 2 9.5 % ,其有效非线性光学系数约为 0 .4pm V .     

硒化镉晶体光参量振荡器件制备参数研究

研究了红外非线性光学晶体硒化镉的光参量振荡器光学参数．根据非线性光学原理和折射率色散关系,报道了CdSe晶体在不同泵浦光波长（1．833、2．87和2．1646μm）下CASe光参量振荡器的角度调谐曲线,由此确定出信号光、闲频光以及相位匹配角的变化范围;并对CdSe晶体的走离角,有效长度以及相位匹配允许角等参数进行研究．以上研究结果,对CdSe光参量振荡（OPO）器件制备加工精度提供了重要的技术参数．     

随角异色光子晶体薄膜的制备与FDTD模拟

具有随角异色性能特征的光子晶体正逐渐成为较好的光学防伪薄膜材料.采用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)法研究光子晶体的光调制特性,以空气柱形2维光子晶体为研究对象,通过光学仿真分别模拟了不同孔洞直径、孔洞间隙的2维光子晶体的反射光谱.结果发现,孔洞直径为800 nm、间隙为800 nm、深度为400 nm的2维光子晶体具有较好的随角异色特征.采用磁控溅射法进行了在Si衬底表面制备Cr-Si Ox双层膜结构的实验,并利用光刻法制备了相应的光子晶体,实验结果与模拟结果匹配.     

光学介质膜在短型格兰.汤普逊棱镜中的应用

提出了一种冰洲石晶体－光学介质膜结构的短型格兰．汤普逊棱镜设计，研究了全反射光在薄膜上的透射深度，以及透射深度与棱结构角和光波长的关系。     

孤子脉冲在光子晶体光纤中的传播特性研究

根据光脉冲在光子晶体光纤中传播的非线性薛定谔方程,分析了孤子传播基本原理,给出了光脉冲在光子晶体光纤中色散和非线性效应的表达式,对非线性薛定谔方程进行归一化处理并求解,获得光子晶体光纤中基态孤子解.在远大于光纤零色散波长区域,使色散和非线性效应达到平衡,在光子晶体光纤中就可以得到稳定的光学孤子.光子晶体光纤中产生的孤子可以作为光孤子通信的载波,是光子晶体光纤中高次谐波产生的泵浦源.     

3~5 μm AgGaS2光参量振荡器的优化分析

研究调Q Nd∶YAG(1.064 μm)激光器泵浦的AgGaS₂光学参量振荡器. 根据三波互作用的相位匹配原理, 分析AgGaS₂光学参量振荡器的Ⅰ类相位匹配角、 角度调谐曲线和有效非线性系数等动力学参数. 计算在小信号近似下, 允许角随输出波长和晶体长度的变化规律, 并讨论允许角对相位失配系数的影响. 在允许的相位失配范围内, 研究晶体长度对转换效率的影响.      

光线斜入射情况下对波片中e光与o光光程差的计算

在一般有关晶体光学的教材中，只讨论了光线垂直入射波片时ｅ光与ｏ光的光程差，西方运用惠更斯作图法结合数学方法，推导了波片在光线斜入射时光程差的一般表达式，并给出了由光线斜入射角所引起的光程差变化量的精确计算式，其结论对有关波片和晶体实验及测量具有实际意义。     

基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的研究

采用光子晶体光纤构成非线性光学环路镜,利用非线性环路镜中信号光与控制光之间交叉相位调制效应实现全光开关. 讨论了光子晶体光纤结构参数对其非线性的影响,建立了基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的理论模型,研究了光开关的透过特性及影响光开关性能的因素. 研究结果表明,基于光子晶体光纤非线性环路镜的光开关,可以在较短的环长和较低的开关功率下实现高速光开关操作,其开关特性可由控制光功率灵活调控. 光子晶体光纤非线性环路镜光开关为实现用于高速光通信系统中的光开关技术提供了一种重要思路.     

紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7混频特性分析

研究了新型紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO)的频率变换特性,从理论上分析了KABO晶体混频相位匹配角、有效非线性系数、光波走离角、允许角和允许波长等参量与光波长参数之间的关系.这对新型KABO晶体用于产生紫外激光的实验研究提供了理论依据.     

调制反射光谱在晶体研究中的应用

本文报导了用磁场调制反射光谱对磁光晶体进行的光学测量。实验结果表明,磁场调制反射光谱可有效地用于磁光晶体电子态结构的研究,从而提出了一种研究磁光材料光学特性的新的测试手段。     

全固化213nm深紫外激光技术研究

给出了产生213 nm深紫外激光的两种可行性方案.根据和频理论的相位匹配角公式、非线性有效系数公式、走离角公式和允许角公式,详细计算了BBO、CLBO晶体和频产生213 nm激光时的相位匹配角、非线性有效系数、和频时谐波走离角、允许角的具体数值.根据这些数值,对两种和频方案进行了比较,分析得出:采用方案B,以BBO晶体作为和频晶体进行深紫外激光研究在理论上是可行的,为进一步的实验研究提供了一定的理论参考.     

液晶的磁旋光特性

为深入了解液晶的磁旋光特性，利用矩阵方法分析研究了液晶的旋光效应，导出了液晶旋光的矩阵表示．通过测量磁场作用下向列型液晶的旋光角及透射比，研究了液晶的磁旋光特性．详细分析了磁场对液晶分子轴旋转和透射比的影响，做出了液晶分子轴旋转角和透射比与磁场强度关系的曲线．通过改变磁场方向进行实验测试．发现液晶的旋光方向与垂直入射液晶盒的磁场方向无关。     

Matlab模拟干涉光束参数对光子晶体结构的影响

光子晶体作为一种新型人工周期性电介质材料,具有广泛的应用前景.激光全息干涉法是制备光子晶体的最有前途的方法之一,它利用多束相干光束干涉的原理制备光子晶体结构,由于此不同的光学参数对制备的光子晶体结构会产生重要的影响,采用实验研究效率较低,而通过数值模拟可以从理论上确定干涉图案的光强分布,并得到直观的模拟图案,因此先使用计算机进行模拟光学参数影响的研究是十分必要的.本文根据多光束干涉的理论模型,使用Matlab模拟得到了多光束干涉形成的二维光子晶体结构.同时,根据计算机模拟结果,研究了光束的偏振角、方位角、极角、相位等参数对干涉图案的影响.通过模拟发现,方位角影响着干涉结构的对称性;偏振角的改变会引起干涉图案光强极大值和极小值的大小和绝对位置发生改变;相位的改变对干涉结构较小,但在实验中为提高制备的精确性,应该考虑相位的影响;极角影响着光强的空间分布.因此,本文为逆推特殊光子晶体结构的干涉光束参数提供了帮助.     

非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射-透射研究

通过对非寻常光在光轴平行于入射面的单轴晶体中传播情况的分析,研究了光轴平行于入射面时,非寻常光在单轴晶体薄膜中的反射与透射特性.根据入射光、反射光和折射光之间的相位匹配条件,利用单轴晶体的折射率面和非寻常光光线与光波法线的关系,得到单轴晶体光轴平行于入射面时其表面的边界条件.然后根据晶体内部前后表面处电场量的相位关系,联系两表面处的边界条件,计算了单轴晶体薄膜的反射率与透射率.应用得出的计算方法,计算了石英(正晶体)薄膜和铌酸锂(负晶体)薄膜的透射率和折射率随光轴角度的变化关系.结果表明,计算方法正确,不仅适合正晶体对负晶体也适用,求解方法简单实用,所给的表达式具有一般性,可以直接使用.     

一维光子晶体的禁带特性

利用传输矩阵法计算并分析了垂直入射下光子晶体的禁带特性. 给出一个实际需要的禁带范围设计方法. 通过调节两个介质折射率和厚度可控制禁带范围, 并探讨了当两种介质的光学厚度均为1/4中心波长时, 光子晶体透射谱与中心波长、 两种介质折射率比值等的变化规律.      

高平均功率全固态OPO及倍频可调谐蓝光激光器

实验研究了采用光参量激光与倍频方法产生高平均功率可调谐蓝光激光方案,实验获得900nm近红外参量激光输出9.4W,参量转化效率达52%;采用温度调谐,获得777nm到1036nm的可调谐参量输出;利用走离补偿的新晶体BiBO对可调谐光参量倍频,获得可调谐蓝光激光输出,调谐波段覆盖整个蓝光波段,蓝光激光最高输出功率1.3W,倍频效率21%.此外,分析了蓝光输出功率倍频效率较低的原因,并提出了改进倍频效率和提高蓝光激光输出功率的方案.     

硅基微纳结构薄膜中全向光吸收效应

研究了一种由硅基光子晶体与金属复合微纳结构薄膜中的全向光吸收效应。与完整的硅/金属复合薄膜进行比较研究发现,在硅薄膜厚度相同的条件下硅基微纳结构薄膜能够使吸光度提高近70%。此外,结果显示这种光吸收增强效应对入射角度的变化不敏感。在以0°~60°角度入射的情况下,硅微纳结构薄膜都能够具备接近100%的光吸收。通过对能带以及场构型分析可以发现,这种现象产生的原因归结于金属平板与截断光子晶体中特殊的边界陷光效应和六角晶格的全向带隙。