【正文】 （ 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） 對于長度為 1cm 的 AgGaSe2晶體 ，在 ms ?? 4? 時，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 .國防工業(yè)出版社， 1980. 5,陳春榮 ,趙新樂 .晶體物理性質(zhì)與檢測 .北京理工大學(xué)出版社 ,1995 致 謝 在我畢業(yè) 設(shè)計(jì) 開題、調(diào)查、研究和撰寫過程中， 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 。當(dāng) m? 在其他方向上時，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。 又因?yàn)? )(1 oppessoii nnnck ??? ???? （ ） 將相位失配 k? 對 ? 在 m? 附近展成泰勒級數(shù)得： . . . . . .)(21)()()( 2222 ????? ???????????? ??????? ???? mm kkkk m （ ） 對于負(fù)單軸晶體的第 Ⅰ 類 類相位匹配 e????，其中信號光為 e 光。 由走離角可進(jìn)一步計(jì)算晶體的有效長度： ??2WLa ? 相位匹配允許角 在 光參量振蕩 調(diào)諧過程中 ， 只有當(dāng)參 變 光波沿相位匹配角 m? 方向入射時 ，才能滿足相位 匹 配 0??k ， 即實(shí)現(xiàn)完全相位匹配。 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。因此 ,在實(shí)際的應(yīng)用過程中應(yīng)考慮走離角的影響 ,以保證光波的互作用長度 大于或等于晶體的長度。在一般情況下，非常光波（ e光）的傳播方向會偏離波線方向（ D 矢量不平行于 E 矢量）。 根據(jù)（ ）和（ ）兩式的關(guān)系，可求得 ppiiss nnn ??? ?? （ ） 其中 n 為相互作用的三波折射率 ,下標(biāo) p為泵浦光 ， s為信號光 ， i 為閑頻光。 1o o er E x r E y zn n n? ? ? ? ? ? （ ） 在透光波段（ m?? ）， AgGaSe2的折射率色散方程為： 2 2 2/ ( )on A B C D??? ? ? ? () 式中 ，λ為光波波長， A,B,C,D,是晶體 Sellmeier 系數(shù)。根據(jù)非線性光學(xué)理論，實(shí)現(xiàn)Ⅰ類相位匹配（ o+o→ e)的條件為： 12()oemnn?? 式中 1on 和 2on 分別是基頻 o 光和倍頻 o 光的折射率；2()e mn? 為倍頻 e光的折射率。模式的不同夜影響轉(zhuǎn)換效率，如高階橫模，方向性差，偏離光傳播方向的光會偏離相位匹配角。圖 4為晶體中基頻光和倍頻光振幅隨距離的變化。第一類是入射同一種線偏振光，負(fù)單軸晶體將兩個 e光光子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€倍頻的 o光光子。為了減少反射損失和便于調(diào)節(jié)，實(shí)驗(yàn)中一般總希望讓基頻光正入射晶體表面。圖中實(shí)線球面為基頻光折射率面，虛線球面為基頻光折射率面，球面為 o 光折射率面，橢球面為 e光折射率面， z 軸為光軸。 0k??。從這里我們可以清楚地看出，所謂相位匹配條件的物理實(shí)質(zhì)就是使基頻光在晶體中沿途各點(diǎn)激發(fā)的倍頻光傳播到出射面時，都具有相同的相位，這樣可相互干涉增強(qiáng)，從而達(dá)到好的倍頻效果。根據(jù)倍頻轉(zhuǎn)換效率的定義 2pp????， 圖 倍頻效率與 /2Lk?? 的關(guān)系 圖中可看出，要獲得最大的轉(zhuǎn)換效率，就要使 L??k/2＝ 0， L 是倍頻晶體的通光長度，不等于 0，故應(yīng) ?k＝ 0，即 221142 ( ) 0k k k n n????? ? ?? ? ? ? ? ? () 就是使 2nn??? () n? 和 2n? 分別為晶體對基頻光和倍頻光的折射率。實(shí)際工作中，我們總是希望選取 dij值大，性能穩(wěn)定又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的晶體材料。因此無對稱中心晶體的 dij，獨(dú)立的分量數(shù)目僅是有限的幾個。 在線性關(guān)系 1(1)PE?? 中對各向同性介質(zhì) (1)? 是只與外電場大小有關(guān)而與方向無關(guān)的常量；對各向異性介質(zhì)， (1)? 不僅與電場大小有關(guān)，而且與方向有關(guān)。第一個非線性效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，就是在第一臺紅寶石激光器問世后不久，利用紅寶石 m激光在石英晶體中觀察到紫外倍頻激光。 現(xiàn)從波的耦合，分析二級非線性效應(yīng)的產(chǎn)生原理，設(shè)有下列兩波同時作用于介質(zhì)： 1 1 1 1co s( )E A t k z????? () 2 2 2 2c o s( )E A t k z????? () 介質(zhì)產(chǎn)生的極化強(qiáng)度應(yīng)為二列光波的疊加，有 ( 2 ) 21 1 1 2 2 2[ c o s( ) c o s( ) ]P A t k z A t k z? ? ???? ? ? ? 22( 2 ) 2 21 1 1 2 2 2 1 21 1 2 2[ c o s ( ) c o s ( ) 2c o s ( ) c o s ( ) ]P A t k z A t k z A At k z t k z? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ??? () 經(jīng)推導(dǎo)得出，二級非線性極化波應(yīng)包含下面幾種不同頻率成分： 12 22 1 1 1c os [ 2 ) ]2P A t k t? ? ???（ ） （ （ ） (1)PE?? （ ） 12 ( 2 ) 1 2 1 2 1 2c o s [ ) ( ) ]P A A t k k z?? ? ? ?? ? ? ? ?（ （ ） 12 ( 2 ) 1 2 1 2 1 2c o s [ ) ( ) ]P A A t k k z?? ? ? ?? ? ? ? ?（ （ ） 2 22122P ??直 流 （ A +A ） （ ） 從以上看出，二級效應(yīng)中含有基頻波的