激光器的設(shè)計與制作-全文預(yù)覽
【正文】 12222ooe1 ( 82 )xxxnnn? ? ?顯然這是一個旋轉(zhuǎn)橢球面，旋轉(zhuǎn)軸為 x3軸 。在二級非線性效應(yīng)中，二倍頻又是最基本、應(yīng)用最廣泛的一種技術(shù)。當(dāng)頻率為 ω的光入射介質(zhì)后，引起其中原子的極化，即負(fù)電中心相對正電中心發(fā)生位移 r，形成電偶極矩 rm e? ， 定義單位體積內(nèi)原子偶極矩的總和為極化強度矢量 P， mP N?Nonlinear polarization Linear polarization 雖然許多介質(zhì)都可產(chǎn)生非線性效應(yīng)，但具有中心結(jié)構(gòu)的某些晶體和各向同性介質(zhì)（如氣體），極化強度矢量表達(dá)式中的偶級項為零，只含有奇級項（最低為三級），因此要觀測二級非線性效應(yīng)只能在具有非中心對稱的一些晶體中進(jìn)行，如 KDP（或 KTP）、 BBO晶體等等。 用這些新產(chǎn)生的波長去激勵可調(diào)諧染料激光器，光參量震蕩器等，就可以獲得新的可調(diào)諧波段。 ? 70年代開始非線性光學(xué)的應(yīng)用研究：一方面給非線性光學(xué)注入了持續(xù)發(fā)展的動力；另一方面研究成果進(jìn)一步豐富了非線性光學(xué)的內(nèi)容。 ? 70年代中期發(fā)現(xiàn)利用四波混頻可以實現(xiàn)相位共軛，這是非線性光學(xué)中一個重要的發(fā)現(xiàn)。 吸收型光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng) FP腔 飽和吸收體 I in I out I out I in 光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)器件是依據(jù)非線性介質(zhì)吸收光后，引起非線性折射率變化（色散改變），及共振吸收飽合效應(yīng)引起的 如果在一個法布里 珀羅干涉儀中填滿非線性介質(zhì)，那么，由于光場感應(yīng)的折射率，通過該干涉儀的單色光束的透過率就與光束的強度有關(guān) 。光束在非線性介質(zhì)中傳播時，光束自作用使其波前發(fā)生畸變而引起的。在今天的光通訊技術(shù)領(lǐng)域，也用來補償光纖長距離傳輸造成的信號畸變，在激光技術(shù)領(lǐng)域，用來被償激光束在激光介質(zhì)內(nèi)傳播產(chǎn)生的光束畸變。 1964年， Hercher(赫徹 )在一束功率為幾兆瓦的調(diào) Q激光束通過固體時，觀察到排成許多條線的損傷斑點，斑點的直徑只有幾個微米。他和他的學(xué)派在以下三個方面為非線性光學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)： ? 物質(zhì)對光波場的非線性響應(yīng)及其描述方法； ? 光波之間以及光波與物質(zhì)激發(fā)之間相互作用的理論； ? 光通過界面時的非線性反射和折射的理論。 飽和吸收效應(yīng) 1965年： Giordmaine和 Miller光學(xué)參量放大和振蕩 i p s? ? ???sp?s?p?LiNbO 3LiNbO 3Laser0?0?02 ?倍頻filterreflectors withfilm coatedParameter Oscillatorfilteroptical axis02p?? ?,p s i? ? ?,si??? 在受激拉曼散射的啟示下，與聲波激發(fā)相關(guān)的受激布里淵散射，與熵波激發(fā)有關(guān)的受激瑞利散射，與分子取向激發(fā)有關(guān)的瑞利翼散射等也被觀察到。當(dāng)增加入射激光束的強度時，介質(zhì)的吸收系數(shù)會減小。 1961年 Kaiser 與 Garrett：同時吸收兩個光子，原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài) 。 非線性光學(xué)的發(fā)展歷史 紅寶石濾光片石英晶體69 4. 3n m34 7. 15 nm底片1961年 Franken等人在 Michigen大學(xué)的實驗－光學(xué)倍頻實驗 。大多數(shù)壓電晶體都能產(chǎn)生泡克耳斯效應(yīng)。與觀察克爾效應(yīng)一樣，用正交偏振片系統(tǒng)觀察。電光效應(yīng)是指某些各向同性的透明物質(zhì)在電場作用下顯示出光學(xué)各向異性的效應(yīng)。 ? 1965～ 1985年：發(fā)展成熟階段 繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新的非線性光學(xué)效應(yīng)：非線性光譜方面的效應(yīng)、各種瞬態(tài)相干效應(yīng)、光致?lián)舸┑龋粚σ寻l(fā)現(xiàn)的效應(yīng)進(jìn)行更深入的了解，并發(fā)展各種非線性光學(xué)器件。 如倍頻過程 ， 參量過程 ， 四波混頻等 。 非線性光學(xué)研究強光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律 ， 極大地豐富了非線性物理學(xué)的內(nèi)容 。 ?非線性物理學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的重要基石 。 它是研究物質(zhì)間在強相互作用下普遍存在的非線性現(xiàn)象 ， 也就是研究作用與響應(yīng)之間的關(guān)系是非線性的現(xiàn)象 。 基于自發(fā)輻射的普通光源的光學(xué)稱之為 “ 傳統(tǒng)光學(xué) ” ； 基于受激輻射的激光光源的光學(xué)稱之為 “ 現(xiàn)代光學(xué) ” 。 被動非線性光學(xué)效應(yīng)： 光與介質(zhì)之間無能量交換；只是在不同頻率的光之間進(jìn)行能量交換 。 非線性光學(xué)的發(fā)展歷史 ? 非線性光學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個不同的時期 ? 1961～ 1965年：初期創(chuàng)立階段 非線性光學(xué)效應(yīng)大量而迅速地出現(xiàn)：光學(xué)諧波、光學(xué)和頻與差頻、光學(xué)參量放大與振蕩、多光子吸收、光束自聚焦以及受激光散射等。電光效應(yīng)包括泡克耳斯 (Pockels)效應(yīng)和克爾 (Kerr)效應(yīng)。例如把磷酸二氫鉀晶體放置在兩塊平行的導(dǎo)電玻璃之間，導(dǎo)電玻璃板構(gòu)成能產(chǎn)生電場的電容器，晶體的光軸與電容器極板的法線一致， 入射光沿晶體光軸入射。泡克耳斯效應(yīng)與所加電場強度的一次方成正比。ttingen （ 哥廷根大學(xué) ） studied a related process known today as the Pockels effect. 14 1960, Maiman and the first ruby laser 激光器的基本結(jié)構(gòu) ?電泵浦或光泵浦；
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