二非线性电极化效应.pptVIP

6、非线性光学和激光技术关系 ? d 系数 2.对称性(了解） 3.实例 3.实例 §3.相位匹配（单轴晶体） 小信号情况 方法II * * 二、非线性电极化效应 1.物理解释： 与 具有普遍的幂级数关系： 2.示意式： (1) (2) (3) 3.讨论：弱光下： 非线性项不考虑 强光下： 非线性项考虑 4. 与 的矢量特性： 波动方程为： 5. 举例 例1：设强单色光入射介质 例2：二个单色光 ， 入射介质 出现了直流成分、倍频成分、混频成份 a. 发光机理； b. 定向亮度； c. 激光问世推动了非线性光学的发展 具有33=27个矩阵元素，当?ijk= ?ikj 互换对称性，则： 1.非中心对称结构时 一、二次非线性极化率?(2) 定义： 或 其中 并有 6 5 4 3 2 1 l 12(21) 13(31) 23(32) 33 22 11 jk 1.非中心对称结构时 一、二次非线性极化率?(2) (1).本征对称性：指二次非线性极化率的后两个下标和相应的频率同时成对交换，其值不变。 (2).全交换对称性： (3).克莱门对称性： 一.二次非线性极化率?(2) (1).KDP晶体：为四方晶系，耦合系数dil矩阵为： 一.二次非线性极化率?(2) (2).LBO晶体：属于mm2点群 一.二次非线性极化率?(2) 二.有效倍频极化率 1.倍频极化过程： 示意式： 2.物理图像： ?1 2 ?1 ?2 2 ?2 矢量式： 一. 影响转换效率的因素 方法I：以倍频为例 ?1= ? 2 ? 耦合波方程： (1) (2) (3) (2)式变为 对(5)是从0到L积分： 倍频光输出光强： （4） （5） （6） （7） （7）式利用： 倍频转换效率： ? ?k 利用： 积分并利用： 得到： 由单位面积的光功率定义： 单位面积输出的倍频光功率： 假设A为基频光束的截面积， 则单位面积上倍频输出功率为： Note: 1.相位匹配： 2.相位失配：