高重复率低能量飞秒激光脉冲与氩原子相互作用产生相位匹配高次谐波

对高重复率低能量飞秒(fs)脉冲激光和静态氩气相互作用下产生相位匹配高次谐波进行了实验研究. 在重复频率为1 kHz单脉冲能量为0.55mJ的商品化全固化飞秒激光系统上获得了相位匹配27次谐波. 这是迄今为止在静态气体盒子内获得相位匹配27次谐波所用的最低激光脉冲能量. 对不同氩气气压下的高次谐波强度变化进行了研究. 分析了高次谐波光谱的蓝移和展宽. 并且对高次谐波的源尺寸和强度空间分布进行了分析, 发现相位匹配高次谐波的源尺寸和强度空间分布与非相位匹配情况截然不同.     

铁电液晶的非线性和动态响应

研究了双手性分子铁电液晶３Ｍ２ＣＰＯＯＢ的非线性光学性质。实验发现这种材料具有很大的自发极化强度（〉１０＾－３Ｃ／ｍ＾２），较易获得相位区配及二次谐波的输出。测得二阶非线性光学系数、二次谐波强度与温度和液晶盒厚度的关系。在阶梯电场作用下，二次谐波强度动态响应为几百微秒到几百毫秒。     

自散焦晶体中空间二次谐波的产生机理

在掺Fe浓度为0.025%,厚度为1.06mm的自散焦LiNbO3∶Fe晶体中发现了阵列光束与写入晶格相互作用,表现为双光束、3光束、4光束和6光束全部发生光斑分裂.通过对一维和二维光子晶体的二次谐波现象的理论计算,证明了空间二次谐波是产生光斑分裂的原因,并且发现满足相位匹配条件能够提高二次谐波的产生效率.     

一维周期光学超晶格倍频特性分析

根据耦合波方程 ,导出了一维周期性光学超晶格中产生的倍频光的复振幅表达式。在准相位匹配条件下对不同参数进行了数值模拟 ,结果表明光学超晶格一个周期内正畴所占比例l/Λ和二次谐波的位相变化对二次谐波的转换效率具有较大影响。     

一周期光学超晶格倍频特性分析

根据耦合波方程,导出了-维周期性光学超晶格中产生的倍频光的复振幅表达式.在准相位匹配条件下对不同参数进行了数值模拟,结果表明光学超晶格一个周期内正畴所占比例l/△和二次谐波的位相变化对二次谐波的转换效率具有较大影响.     

有机包层光纤的二阶非线性效应

本文研究有机包层光纤中的非线性互作用,从求解耦合方程组得到二次谐波互作用效率的分析表达式并进行了详细的数值计算,讨论了影响转换效率的因素及相位匹配等问题.计算表明,有机包层光纤可以获得较高的二次谐波转换效率.     

表面等离激元波导中表面等离激元二次谐波的产生机制

在表面等离激元波导的二次谐波产生过程中, 波导较大的色散导致的相位失配阻碍了其实际应用, 能够消除相位失配的波导尚未见实验报道。通过将单层二硫化钼与平面表面等离激元波导相结合, 在波导中实现从基频表面等离激元到倍频表面等离激元的转化, 并研究单层二硫化钼-银结构的二次谐波产生特性, 为表面等离激元波导中二次谐波产生的实际应用打下基础。     

加偏置电场量子阱中二次谐波产生系数的计算

利用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了加偏置电场量子阱中的二阶非线性光学极化率,得到了该系统的二次谐波产生系数的解析表达式。以典型的G aA s/A lG aA s量子阱为例作了数值计算,结果表明:二次谐波产生系数比相应体材料中的二次谐波产生系数大10倍以上,同时偏置电场强度对该系统的二次谐波产生系数有较大的影响,为实验上研究量子阱的非线性光学效应提供了必要的理论依据。     

第一性原理设计非临界位相匹配二次谐波材料CdSi1-xGexAs2

通过第一性原理研究了基于II-IV-V2族CKP半导体中CdSiAs2的非临界位相匹配二次谐波材料.根据量化双折射性同应力的线性关系,它的负双折射性使之能够通过应力、温度调节以及同CdGeAs2混合来设计非临界位相匹配材料.计算显示,少量的掺杂Ge(<5%),CdSi1-xGexAs2能够实现非临界位相匹配I类二次谐波产生(SHG)在CO2激光谱线范围可调谐,它可能具有很高的有效χ(2).     

基于PPLN晶体的单光子探测器定标研究

从光学二次谐波入手分析影响转换效率的主要因素,引出相位匹配条件,从而提出基于周期极化晶体的准相位匹配,研究周期调谐、温度调谐等多种调谐方式来调控输出光的波长,有利于纠缠源在更宽光谱范围内得以应用。通过532nm的连续激光器泵浦周期性极化的掺镁铌酸锂晶体,采用e→e+e相位匹配,利用了介质的最大非线性系数d_(33),通过周期调谐方式,在满足准相位匹配的模式下制备出高质量的纠缠光源,叙述了探测器量子效率的定标原理,提出了一种基于高亮度纠缠源的单光子探测器量子效率定标系统,为高精度量子效率定标奠定了良好的基础。