非线性频率转换中高效率位相匹配研究与设计

发布时间：2022-07-08 15:55

　　实现高效率非线性频率转换的核心是操控关键的位相匹配条件。然而,在实际的非线性频率转换中,非线性晶体中的温度和色散以及光束的发散性等物理效应均将限制理想位相匹配条件的实现。随着激光平均功率的持续提高以及光谱带宽的不断增大,这些物理效应对位相匹配和频率转换效率的影响越来越显著,高效率频率转换也因此面临着关键挑战。为了实现高平均功率、宽光谱带宽等状态下的高效率频率转换,必须探索位相匹配新方式,开发位相匹配新技术。针对这个研究目标,本文在理论与实验上着重研究了以下四方面内容:1.聚焦涡旋光束倍频中的位相匹配优化研究涡旋光束具有与普通高斯光束不同的强度分布以及光束发散性等特征,这决定了涡旋光束在倍频过程中将呈现新规律。本文第二章理论上研究了聚焦涡旋光倍频中的位相匹配优化。我们发现,在非临界位相匹配条件下,涡旋光束获得最高倍频效率的最佳聚焦参数与Boyd/Kleinman（BK）经典准则预测的高斯光束倍频的最佳聚焦参数完全一致;然而,在临界位相匹配条件下,BK准则却不再适用于涡旋光束。由于光束发散性的影响,涡旋光束倍频的最佳聚焦参数将随着涡旋光束阶次的增大而减小。此外,为了获得最高倍频效率,还需要... 

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

(a)倍频过程示意图

光参量啁啾脉冲放大图解

入射低频光无损耗近似下，和频光光强(归一化)随波矢失配k的变化情况

【参考文献】：
期刊论文
[1]高能激光武器的现状与发展趋势[J]. 任国光.  激光与光电子学进展. 2008(09)
[2]利用大能量大功率的光激射器产生中子的建议[J]. 王淦昌.  中国激光. 1987(11)
[3]A NEW-TYPE ULTRAVIOLET SHG CRYSTAL——β-BaB2O4[J]. 陈创天,吴柏昌,江爱栋,尤桂铭.  Science in China,Ser.B. 1985(03)



本文编号：3657317