【導(dǎo)讀】根據(jù)非線性光學(xué)原理，較完整的對(duì)AgGaSe2晶體的光學(xué)震蕩參數(shù)進(jìn)行了。數(shù)值分析，我們可以知道AgGaSe2晶體屬于負(fù)單軸晶體,它是一種多功能晶體，它具有非線性光學(xué)性質(zhì)，其非線性光學(xué)系數(shù)較大，而且能夠?qū)崿F(xiàn)非臨界相位匹配，然后計(jì)算得到在一定的泵浦光波長(zhǎng)下，AgGaSe2晶體的角度調(diào)諧曲線。和在溫度20℃時(shí)AgGaSe2晶體折射率色散關(guān)系圖、允許失配角、有效長(zhǎng)度。結(jié)果會(huì)對(duì)AgGaSe2光學(xué)參量研究具有一定參考價(jià)值。常用非線性光學(xué)晶體及其主要特性參數(shù)………………………非線性光學(xué)是一門介于基礎(chǔ)與應(yīng)用之間的學(xué)科，隨著實(shí)驗(yàn)與理論的深入，它幾乎在所有的科學(xué)領(lǐng)域中都獲得廣泛的應(yīng)用。非線性光學(xué)是探討在極強(qiáng)激光。非線性光學(xué)是一個(gè)非常年輕的物理學(xué)領(lǐng)域，它論述在光強(qiáng)很高的激光束作用。現(xiàn)在，非線性光學(xué)領(lǐng)域仍處于迅速發(fā)展階段，隨著激光技術(shù)和。離子之間的間距增大，以避免發(fā)生濃度淬滅；AGSe透明區(qū)域?yàn)閙,其可用波段位于。采用目前成熟的激光泵浦，AGSe的OPO呈現(xiàn)寬闊的紅外可調(diào)諧性能。

　　

【正文】 s)]([ 1 sesose nnn??? ?? （ ） 結(jié)合 ??? c2? ，可得 AgGaSe2光參量振蕩的相位匹配角： 222222( ) ( )[ ] [ ( ) ]( ) ( )si n [ ( ) ] [ ( ) ]o s e sessso p o ipio s e snn nnnnn?? ?????? ????? ? 得到負(fù)單軸 AgGaSe2的Ⅱ 類相位匹配角與波長(zhǎng)之間的調(diào) 諧曲線，如圖 （ ） 所示。 圖 AgGaSe2的 Ⅱ類相位匹配角與波長(zhǎng)之間的調(diào)諧曲線 孔 徑效應(yīng)與有效長(zhǎng)度 在各向異性晶體中，沿波法線方向傳播的光具有兩束不同偏振方向（ o光與 e光）的光，它們的能量的傳播方向是分離的。只有當(dāng)波法線的方向平行于主軸時(shí)，兩束光的能量傳播方向才會(huì)一致。在一般情況下，非常光波（ e光）的傳播方向會(huì)偏離波線方向（ D 矢量不平行于 E 矢量）。在光參量振蕩過(guò)程中，總有非常光（ e光）參與，由于雙折 射效應(yīng)，非常光的傳播方向?qū)⑵x尋常光（ o光）的傳播方向，形成一離散角 ? ，如圖 。雖然光束具有一定的截面，但不能使與在整個(gè)路程上完全重疊，故原來(lái)共線傳播的泵浦光和參變光經(jīng)過(guò)一定的距離就會(huì)分離開(kāi)，因不能相互作用而使 參 變 光的轉(zhuǎn)換效率 降低，這種效應(yīng)稱為光孔效應(yīng)。 因此 ,在光參 量 振蕩過(guò)程中 ,由于 光孔效應(yīng) 使得抽運(yùn)光和參 變 光的互作用長(zhǎng)度 （即有效長(zhǎng)度） 小于晶體的縱向通光長(zhǎng)度 ,降低了參 變 光的轉(zhuǎn)換效率。因此 ,在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)考慮走離角的影響 ,以保證光波的互作用長(zhǎng)度 大于或等于晶體的長(zhǎng)度。 E D ? S ? k H 圖 光波走離角示意圖 在單軸晶體中 , o光的走離角為 0176。 ， e光的走離角為 ： ???? 2s i nc oss i n21tan 2222 22 eo oe nn nn ??? （ ） 當(dāng)實(shí)現(xiàn) 第 Ⅰ 類相位匹配角為 ?? 。 結(jié)合式（ ）計(jì)算可得走離角 ??? 。 由以上結(jié)果可以看出， AgGaSe2單晶體在第 Ⅰ 類 位相匹配條件下的走離角是很小的。 由 （ ）式 可知，在滿足非臨界相位匹配條件（ ?m? 90176。）時(shí)， ?0?? 。e光的傳播方向與光線方向一致，不存在光孔效應(yīng)，但是這樣的匹配在常溫下很難實(shí)現(xiàn)。 由走離角可進(jìn)一步 計(jì)算晶體的有效長(zhǎng)度： ??2WLa ? 相位匹配允許角 在 光參量振蕩 調(diào)諧過(guò)程中 ， 只有當(dāng)參 變 光波沿相位匹配角 m? 方向入射時(shí) ，才能滿足相位 匹 配 0??k ， 即實(shí)現(xiàn)完全相位匹配。 在一定的相位匹配角度 m? 的情況下， 由于光 束的發(fā)散 ，光束不再平行而是存在一定的發(fā)散角 ?? ， 很難做到完全相位匹配 ， 總存在或大或小的 k? ， 從而降低了頻率變換的效率。通常規(guī)定一個(gè)允許的相位失配 lk ???? (l 為晶體長(zhǎng)度 ) ， 只要 k? 不大于 l? ， 都能滿足相位匹配輸出參量光。此時(shí)的相位匹配角 ?? ??m ， ?? 即為當(dāng)調(diào)諧角為 m? 時(shí)晶體的允許角。 又因?yàn)? )(1 oppessoii nnnck ??? ???? （ ） 將相位失配 k? 對(duì) ? 在 m? 附近展成泰勒級(jí)數(shù)得： ......)(21)()()( 2222 ????? ?????????? ?? ??????? ???? mm kkkk m （ ） 對(duì)于負(fù)單軸晶體的第 Ⅰ 類 類相位匹配 e????，其中信號(hào)光為 e 光。 取一級(jí)近似，并 與22222 s inc os)(1 eoe nnn ??? ??聯(lián)立 得 ： ??????? ????? ? ?? ??????????232,322,2,2,2,]c oss i n[)(2s i n21)()()(eososesesossssnnnnnncddnckk （ ） . 將lk ???（ l 為晶體長(zhǎng)度） ， ??? c2? 代入式（ ） 得 ： mosesesosmesmoss nnnn nnl ????? 2s i n)( ]c o ss i n[,2,2,232,22,2???? （ ） 式（ ）可以近似為： mesossnnl ??? 2s in)(2, ??? （ ） 對(duì)于晶體長(zhǎng)度為 1cm 的 AgGaSe2晶體 ，在 ms ?? 4? 時(shí)，其相位匹配允許角可由式 （ ） 計(jì)算得： ???? 。 最優(yōu)位相匹配 由下式即（ ） ??????? ????? ? ???????????? 232,322,2,2,2,]c o ss i n[)(2s i n21)()()(eososesesossssnnnnnncddnckk （ ） 可知 ，當(dāng) ?90?m? 時(shí)， 0??k ，此時(shí)盡管光束 發(fā)散而 偏離 m? 方向，但是對(duì)位相匹配影響很小。由式（ ）知 ， ?90?m? 時(shí)，沒(méi)有光孔效應(yīng)。當(dāng) m? 在其他方向上時(shí)，光束偏離位相匹配方向的影響必須計(jì)入，并且因?yàn)?????k ，從而使相干長(zhǎng)度 klc ???隨發(fā)散角 ?? 的增大而減少，正因?yàn)槿绱?，人們??90?m? 的位相匹配稱為最優(yōu)位相匹配，或稱非臨界位相匹配，而將 ?90?? 的位相匹配稱為臨界位相匹配。是否實(shí)現(xiàn) 最優(yōu)位相匹配首先要看有效非線性光學(xué)系數(shù) ),( inF ???中是否含有 ?sin 因子。 如果位相匹配角 m? 接近 ?90 ，則可以通過(guò)調(diào)節(jié)晶體溫度、改變晶體某些成分、施加直流電場(chǎng)等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)位相匹配， m? 太小則不可能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)位相匹配。 結(jié)論 通過(guò)對(duì) AgGaSe2晶體 的參量數(shù)值分析和計(jì)算 ， 我們可以得出的結(jié)論 ： （ 1） AgGaSe2晶體屬屬于負(fù)單單軸晶體 ，既可進(jìn)行Ⅰ類相位匹配，也可以進(jìn)行 Ⅱ類相位匹配。 （ 2） 由于孔徑效應(yīng)，晶體中的非常光存在一定的走離角，經(jīng)過(guò)計(jì)算，可以看出 AgGaSe2晶體 單晶體在第 Ⅰ類 位相匹配條件下的走離角是很小的 （ 3） 對(duì)于長(zhǎng)度為 1cm 的 AgGaSe2晶體 ，在 ms ?? 4? 時(shí)，其相位匹配允許角可由式 （ ） 計(jì)算得： ???? 參考文獻(xiàn) : 1, 張克從，王希敏 .非線性光學(xué)晶體材料科學(xué) .北京：科學(xué)出版社， 1996； 2, ， 吳存 愷，沈文達(dá)，沃新能譯 .非線性光學(xué) .北京：科學(xué)出版 社 ,1987. 3金石琦，晶體光學(xué) .北京：科學(xué)出版社 .1995. 4,李恭亮，郭繼華 .晶體光學(xué)原理 .國(guó)防工業(yè)出版社， 1980. 5,陳春榮 ,趙新樂(lè) .晶體物理性質(zhì)與檢測(cè) .北京理工大學(xué)出版社 ,1995 致 謝 在我畢業(yè) 設(shè)計(jì) 開(kāi)題、調(diào)查、研究和撰寫過(guò)程中， 曾體賢 老師給予了我耐心、細(xì)致和全面的幫助， 曾老師勤勤懇懇，嚴(yán)禁的治學(xué)態(tài)度是我們學(xué)習(xí)的楷模， 從論文的定題至完成，曾老師給 了我 很多指導(dǎo)及建議，其中很多優(yōu)秀學(xué)習(xí)方法， 使我終生受益 。對(duì)此，對(duì)曾體賢老師致意最誠(chéng)摯的感謝。