(44)--4-3-2光电子技术基础.ppt

光学二次谐波相位匹配的概念假定频率为 的基波射入非线性介质，由于二次非线性效应，将产生频率为2 的二阶非线性极化强度，该极化强度作为一个激励源将产生频率为2 的二次谐波辐射，并由介质输出，这就是二次谐波产生过程，或倍频过程。k=0时，最大值相位匹配条件：光学二次谐波相位因子倍频转换效率 倍频的相位匹配n角度相位匹配n温度相位匹配u基频光波和倍频光波的等相位面具有相同的速度，保证了相位关系在整个运动过程中始终不变。u是一种与空间坐标无关，并且相位差恒定的相干过程，倍频光波将得到同步叠加、干涉增强。相位匹配条件（无色散）相位匹配条件正常色散条件下晶体同一类型的光要补偿介质中必然存在的色散效应，发明了角度相位匹配方法。角度相位匹配基频光以特定的角度 和偏振态入射到倍频晶体，利用倍频晶体本身的双折射效应抵消色散效应，可实现相位匹配的要求。I型匹配：正单轴晶体负单轴晶体eoeooeI型角度相位匹配负单轴晶体折射率曲面折射率曲面折射率曲面：直接确定与波法线方向直接确定与波法线方向 相应的折射率相应的折射率I型角度相位匹配-临界相位匹配临界相位匹配KDP晶体的色散曲线图石英晶体的折射率曲面图正单轴晶体负单轴晶体eooeoe基频光以特定的角度 和偏振态入射到倍频晶体，利用倍频晶体本身的双折射效应抵消色散效应，可实现相位匹配的要求。m 应该满足方程：在=90时，匹配对角度不敏感，通过温度调节晶体折射率可得：n2e(90)=n1o 温度相位匹配相位匹配温度：实现90相位匹配所需的温度。作用：在非临界相位匹配条件下，倍频离散效应不再存在。LiNbO3晶体在匹配温度下的色散曲线