【正文】 基頻光和倍頻光在晶體中的傳播速度相等。也就是只有當基頻光和倍頻光的折射率相等時，才能產(chǎn)生好的倍頻效果，式（ ）是提高倍頻效率的必要條件，稱作相位匹配條件。 實驗證明，只有具有特定偏振方向的線偏振光，以某一特定角度入射晶體時，才能獲得良好的倍頻效果，而以其他角度入射時，則倍頻效果很差，甚至完全不出倍頻光。 相位匹配及實現(xiàn)方法 極化強度與入射光強和非線性極化系數(shù)有關，但是否只要入射光足夠強，使用非線性極化系數(shù)盡量大的晶體，就一定能獲得好的倍頻效果呢？不是的。查閱有關資料，可得它們的具體數(shù)值。例 KDP（或 KD*P）晶體，有 1425360 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0ijdddd??????? （ ） 其中 d14＝ d25，在一定條件下，還可以有 d14＝ d36。鑒于各種非線性晶體都有特殊的對稱性，就像晶體的電光系數(shù)矩陣一樣，有些 dij為零，有些相等，有些相反。在三維空間里，是個二階張量，有 9個矩陣元 dij，每個矩陣元稱為線性極化系數(shù)。如入射的光波分別為 ? 和 2? ，和頻后得到 3? ， 3? ＝ ? ＋ 2?（注意，它數(shù)值上等于三倍頻，但不是三倍頻非線性效應過程） 非線性極化系數(shù) 非線性效應系數(shù)是決定極化強度大小的一個重要物理量。后來又有人利用此技術將晶體的 紅外激光轉換成 的綠光，從而滿足了水下通信和探測等工作對波段的要求。在二級非線性效應中，二倍頻又是最基本、應用最廣泛的一種技術。故二級效應可用于實現(xiàn)倍頻、和頻、差頻及參量振蕩等過程。 二階非線性光學效應 雖然許多介質都可產(chǎn)生非線性效應，但具有中心結構的某些晶體和各向同性介質（如氣體），由于（ ）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只能在具有非中心對稱的一些晶體中進行，如 KDP（或 KD*P）、 AgGaSe2晶體等等。但當入射光的電場較強時，不僅有線性現(xiàn)象，而且非線性現(xiàn)象也不同程度地表現(xiàn)出來，新的光波中不僅有入射地基波頻率，還有二次諧波、三次諧波等頻率產(chǎn)生，形成能量轉移，頻率變換。在入射光的電場比較小時（比原子內的場強還?。?(2) (3),??等極小， P 與 E 成線性關系為 (1)PE?? 。由于入射光是變化的，其振幅為 E＝ E0sinωt ，所以極化強度也是變化的。極化強度矢量和入射場的關系式為 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 )P E E E? ? ?? ? ? ? ??? （ ） 其中 (1) (2) (3),? ? ? ???,分別稱線性極化率，二級非線性極化率、三級非線性極化率 … ，并且 (1) ( 2 ) ( 3 )? ? ? ???》 》 。當頻率為 ω 的光入射介質后，引起其中原子的極化，即負電中心相對正電中心發(fā)生位移 r，形成電偶極矩 m er? （ ） 其中， e 是負電中心的電量。 AgGaSe2基本特性（如表 ）所示 晶體結構 四方 42m 單元參數(shù) a= c= 860oC 熔點 吸收率 ＜ 密度 光學均勻性 ~16μm AgGaSe2 晶體的光學特性（如表 ）所示 透明范圍 ~12μm 1064nm 的折射率 ne= no= ne= no= ne= no= 損壞閥值 20 30(150ns) 非線性光學系數(shù) Χ =76 AgGaSe2 晶體 體相位匹配角的理論值和實驗值（如表 ）所示 Interaction Wavelengths[ m? ] Θ pm[deg] Θ 3 [deg SHG,o+o? e ? ? ? ? +? +? AgGaSe2 晶體的激光損傷閥值（表 ）所示 ? （ m? ） p? （ ns 12 210 [ / ]thrI W m?? 23 35 35 30 30 2030 50 50 180 180 30 75 150 第三章 AgGaSe2晶體 的非線性光學參數(shù)分析 非線性光學基礎 光與物質相互作用的全過程，可分為光作用于物質，引起物質極化形成極化場以 極化場作為新的輻射源向外輻射光波的兩個分過程。如 KDP 晶體易于生長， KTP 的非線性系數(shù)高， AgGaSe2 晶體的透光波段寬，而 CLBO 具有優(yōu)良的紫外激光倍頻性能等等。 第二章 AgGaSe2結構及物理屬性 AgGaSe2晶體 結構 AgGaSe2 晶體 是一種 Ⅰ Ⅲ Ⅵ 2 族三元化合物半導體，黃銅礦結構， 42m點群。由于晶體中的離散效應導致光波存在一定的 走離角，導致位相失配，使得光波的互作用長度下降，因而需要計算晶體的有效 長度。因此這種材料是制作紅外混頻器的極好 材料之一 AgGaSe2晶體 可以用來制作紅外遠程測距儀，他是一種在激光通訊和軍事技術等方面有廣泛用途的紅外非線性晶體。 和 范圍內連續(xù)可調，脈沖能量超過 3Mj,峰值功率接近 100kw，轉化效率達 18%，用 泵浦激光時，最佳設計的光參量振蕩器，能在 范圍內連續(xù)可調。上述系統(tǒng)的輸出波段還可以用和頻或差頻混頻的方法 (SF/DFM)予以擴充。用 源泵浦的非臨界相位匹配 OPO 輸出 調諧光源 。采用目前成熟的激光泵浦， AGSe 的 OPO 呈現(xiàn)寬闊的紅外可調諧性能。 AgGaSe2 晶體的發(fā)展和應用 AgGaSe2(AGSe)已被證明是 CO2激光倍 頻最有效的晶體材料，還同時具有三波非線性作用 (OPO)的優(yōu)良性能。非線性光學是一個非常年輕的物理學領域，它論述在光強很高的激光束作用下所發(fā)生的現(xiàn)象，它也只是在強激光器發(fā)展起來后才有可能開拓的令人最感興趣的研究領域之一。晶體光學作為近代光學的一個重要分支，越來越 顯示出它的重要性和廣闊的應用前景。 關鍵字 ： AgGaSe2 晶體 ；非線性光學 ；數(shù)據(jù)分析 AgGaSe2 nonlinear optical crystal of numerical analysis Lipinsi Physical and electronic information college physics Grade 2021 Instructor: zengtixian Abstract: According to nonlinear optics,and more plete numerical analysison to shock parameters Crystals of AgGaSe2 ,surely in this essay, AgGaSe2 crystal is Negative uniaxial crystal. It is a multicrystal. It has nonlinear optical properties, its large nonlinear optical coefficient, and to achieve noncritical phase matching, but because the crystals with