1 绪论 1
1.1 材料的二阶非线性 2
1.1.1 二阶非线性极化张量 3
1.1.2 二次谐波产生 6
1.1.3 级联三次谐波产生 8
1.2 相位匹配技术 9
1.2.1 双折射匹配 10
1.2.2 一维准相位匹配 12
1.2.3 二维准相位匹配 15
1.3 铁电畴结构的制备 18
1.3.1 非线性光子晶体 18
1.3.2 外电场极化法 19
2 铌酸锂晶体中光诱导铁电畴反转 22
2.1 铌酸锂晶体的极化特性 23
2.1.1 铌酸锂晶体的单畴化 23
2.1.2 铌酸锂晶体的自发极化 24
2.1.3 铌酸锂晶体极化反转的基本过程 26
2.2 铁电畴结构的观测 30
2.2.1 腐蚀法 31
2.2.2 光学方法 32
2.3 光诱导铁电畴反转 32
2.3.1 无光照时的畴反转电场 37
2.3.2 激光诱导畴反转电场的降低 39
2.3.3 激光诱导畴结构转录 46
2.4 本章小结 49
3 无序铁电畴结构中二次及级联三次谐波的产生 50
3.1 铌酸锶钡晶体中的铁电畴 51
3.1.1 铌酸锶钡晶体中的无序铁电畴分布 51
3.1.2 铌酸锶钡晶体的二阶非线性 53
3.2 无序铁电畴结构中二次谐波的产生 53
3.2.1 无序铁电畴结构的倒格矢空间 54
3.2.2 单束二次谐波的产生—线分布形式 58
3.2.3 单束二次谐波的产生—圆形分布 60
3.2.4 单束二次谐波的产生—弧形分布 61
3.3 短脉冲信号的测量 62
3.3.1 双光束耦合 62
3.3.2 脉冲信号的测量 66
3.4 宽带级联三次谐波的产生 73
3.4.1 单光束三次谐波的产生 73
3.4.2 多光束三次谐波的产生 81
3.5 本章小结 87
4 非线性Cerenkov及Raman-Nath衍射 89
4.1 Cerenkov及Raman-Nath衍射的条件 90
4.1.1 电子学中的Cerenkov衍射 90
4.1.2 二阶非线性材料中的Cerenkov衍射条件 93
4.1.3 声光学中的Raman-Nath衍射 97
4.2 非线性光子晶体中二次谐波的产生 98
4.2.1 周期极化结构中的二次谐波衍射 99
4.2.2 Cerenkov衍射环的偏振及能量分析 104
4.2.3 多个二次谐波Cerenkov环的产生 110
4.3 非线性光子晶体中三次谐波产生 115
4.3.1 Cerenkov三次谐波环的产生 115
4.3.2 多个三次谐波衍射环的产生 121
4.3.3 畴结构对谐波能量的影响 125
4.4 本章小结 127
5 总结与展望 129
参考文献 132