基于铁电畴壁的线性切伦科夫辐射研究

发布时间：2021-12-30 13:43

　　自从准位相匹配技术实现以后,人为构造的铁电晶体中畴反转的结构越来越普遍,所以在研究初期,我们的研究重点在于畴壁结构激发的非线性切伦科夫辐射和这种现象其本质的探索上,但是在研究切伦科夫型位相匹配的过程中我们猜想不仅不同偏振态不同频率的光之间可以发生耦合现象,利用存在于双折射晶体中的双折射效应,同频率不同偏振态之间的光也有可能发生耦合过程。研究过程中发现了畴壁的晶格对称性相对体介质发生了改变,部分对称性存在着破缺,所以我们预测了在畴壁上偏振态耦合的过程的存在。本文包含了理论分析和实验两方面的研究,研究围绕了基于铁电畴壁产生的偏振态转换过程,将产生的满足切伦科夫条件辐射角的辐射光称为线性切伦科夫辐射。本文集中在研究畴壁上的新的现象-线性切伦科夫辐射,这是首次在畴壁结构上观察到了这一现象,利用不同偏振态的辐射光产生过程来满足切伦科夫的条件。我们从理论上构建了畴壁对于产生线性切伦科夫的理论模型并且得到了辐射光的光强表达式,包括单畴壁和周期性畴壁两种情况,并且讨论了畴壁厚度对辐射光强的影响。实验上,利用双折射晶体的双折射效应可以得到两种偏振态,利用周期性分布的畴壁产生了新的偏振态的辐射光,详细分析... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1粒子物理CR的物理图像

图 1-2 集成的 CR 发射器Fig. 1-2 The integrated CR emitter.[11]直到今天，切伦科夫辐射在发现一些基本粒子和物理现象，包括反质子[12]子和中微子振荡[2]中发挥了关键作用，仍被广泛的应用在了粒子探测器技术数器中[13]。.2 光学中的切伦科夫辐射现象从 1969 年开始，CR 就被引入到了光学中，Ernst Mathieu 发表的文章[14]就了根据单轴非线性晶体(以铌酸锂为例)的双折射特性，利用不同偏振态的入射二次谐波之间的相互转换过程来满足 CR 产生的条件，这种现象被定义为非的切伦科夫辐射(nonlinear Cherenkov radiation, NCR)。在二次谐波产生过程中粒子物理领域的切伦科夫现象类似，如果基频光在空间的波矢 k 小于二次谐波矢，也就是说基频光的相速度 v 会大于谐波的相速度 v'，此时入射光的相是满足 CR 的速度阈值条件的，就能沿着切伦科夫角的方向辐射出二次谐波为非线性切伦科夫型二次谐波，谐波在切伦科夫角度相干相长，这个角度描

图1-4位匹配与倍频光能量示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]铌酸锂晶体的发展简况[J]. 王忠敏.  人工晶体学报. 2002(02)



本文编号：3558314