固體光學(xué)晶體光學(xué)(2)(編輯修改稿)
2025-06-18 19:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 加外加直流電場或磁場，利用晶體的電光效應(yīng)或磁光效應(yīng)使其折射率發(fā)生改變，同樣可以達(dá)到可調(diào)諧振蕩的目的。 五、非線性光學(xué)材料簡介 作為優(yōu)質(zhì)的倍頻、混頻和光參量放大與振蕩的非線性光學(xué)材料應(yīng)滿足如下要求： (1)有較大的二次非線性光學(xué)系數(shù)； (2)在工作波長 (或波段 )有較高的透明度； (3)在工作波長 (或波段 )能實(shí)現(xiàn)位相匹配，最好能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)位相匹配； (4)有較高的光損傷閾值； (5)容易獲得大尺寸和光學(xué)均勻性好的晶體； (6)硬度大，物理化學(xué)性能穩(wěn)定．不易潮解，便于加工等。 為了獲得較好的倍頻和混頻效果 ， 除了前面介紹的如何實(shí)現(xiàn)最優(yōu)匹配等因素外 ， 非線性學(xué)材料的質(zhì)量是一個(gè)關(guān)鍵因素 。 人們?yōu)閷で蟾哔|(zhì)量的非線性光學(xué)晶體作了大量的工作 ，已發(fā)現(xiàn)具有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體有上千種 ， 但是具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的或有一定應(yīng)用前景的僅有三十種 。 其原因主要是對(duì)非線性光學(xué)晶體的要求相當(dāng)苛刻 。 實(shí)際上全面符合上述要求的晶體幾乎沒有 ， 因此在選擇材料時(shí)根據(jù)需要 ， 權(quán)衡利弊 。 采用適當(dāng)?shù)木w 。 附表 Il0列出了目前應(yīng)用比較廣泛的一些非線性晶體 。 有關(guān)非線性光學(xué)效應(yīng)幾方面比較成熟的應(yīng)用、發(fā)展前景及學(xué)術(shù)意義： (1)利用倍頻和混頻效應(yīng)、可調(diào)諧光參量振蕩以及受激散射等效應(yīng)可產(chǎn)生強(qiáng)相干光輻射，開創(chuàng)了產(chǎn)生新的激光輻射光源的物理途徑。它在許多實(shí)際工程技術(shù)中得到了較成熟的應(yīng)用，人們正在利用這種途徑來填補(bǔ)各類激光器件發(fā)射激光波長的空白光譜區(qū)。例如： ① 在光通訊技術(shù)中的應(yīng)用 。 由于激光技術(shù)的出現(xiàn) ， 通過非線性光學(xué)效應(yīng)獲得的相干光的頻帶極其寬廣 ， 使其在通訊技術(shù)中由原來的微波電纜同時(shí)傳送幾十萬路 ， 到現(xiàn)在利用激光通訊的光纜可同時(shí)傳送數(shù)百萬路電話或幾千萬套電視節(jié)目 ，解決了無線電通訊的容量小 、 頻帶過分擁擠的難題 。 ② 頻率上轉(zhuǎn)換效應(yīng)在紅外外差式探測器上的應(yīng)用 。 紅外接收是不可見的低頻信號(hào) (?s)和另一束可見的強(qiáng)激光 (?p)通過在晶體中混頻 ， 使紅外信號(hào)頻率上轉(zhuǎn)到可見光頻率 ， 再經(jīng)過光放大等過程實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅外信號(hào)的觀察和探測 。 目前用此效應(yīng)的紅外探測器已得到普遍的應(yīng)用 。 (2)非線性光學(xué)的研究成果為光信息處理提供了新的方法和新的技術(shù)。 例如 ， 一些染料在高功率激光束通過時(shí)發(fā)生自感透明效應(yīng)已被用來設(shè)計(jì)時(shí)間很短的 “ 光開關(guān) ” 。 使用這種 Q開關(guān)的激光器的輸出功率可提高 2— 3個(gè)數(shù)量級(jí) 。 又如 ， 光學(xué)雙穩(wěn)態(tài)效應(yīng)的激光感應(yīng)折射率變化用于信息存貯以及制成雙穩(wěn)態(tài)元件 (雙穩(wěn)態(tài)光學(xué)開關(guān) 、 光學(xué) “ 三極管 ” 放大元件 、 光學(xué)記億元件等 )；光學(xué)相位共扼效應(yīng)用于波面畸變補(bǔ)償?shù)鹊?。 目前有些成果已得到實(shí)際應(yīng)用 。 對(duì)非線性光學(xué)的深入研究 ， 為集成光學(xué) 、 纖維光學(xué) 、光學(xué)邏輯回路與光學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了有關(guān)光信息處理與控制的新方法和新技術(shù) 。 (3)非線性光學(xué)研究的學(xué)術(shù)價(jià)值及其深遠(yuǎn)的理論意義。 通過強(qiáng)光與物質(zhì)相互作用的研究，可以獲得有關(guān)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、能量耦合及轉(zhuǎn)移、各種內(nèi)部變化動(dòng)力學(xué)過程的重要信息。這些信息可在不同程度上分別反映出物質(zhì)
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