激光光束在單軸晶體中垂直于光軸傳輸特性的研究.pdf

1、各向異性介質(zhì)在線性光學(xué)和非線性光學(xué)領(lǐng)域中都有較為廣泛的應(yīng)用,可以用來產(chǎn)生偏振光與光學(xué)諧波,實(shí)現(xiàn)光學(xué)的和頻與差頻、光學(xué)參量的放大與振蕩等。因此,研究光在各向異性單軸晶體中的傳輸特性具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　 本文主要研究了激光光束在各向異性晶體中垂直于光軸的傳輸特性,主要工作如下:
　　 首先,闡述了單軸晶體中光束傳輸?shù)难芯勘尘?、研究現(xiàn)狀及研究意義。在理論部分簡要概括了晶體的有關(guān)概念及光學(xué)性質(zhì),并給出了光束在單軸晶體

2、中垂直于光軸傳輸?shù)陌S矢量傳輸理論。據(jù)此歸納了單軸晶體中垂直于光軸傳輸?shù)膶こ９夂头菍こ９獾穆冋穹磉_(dá)式。
　　 其次,基于光束在各向異性介質(zhì)中垂直于光軸傳輸?shù)陌S矢量理論,推導(dǎo)了余弦高斯光束垂直于單軸晶體光軸傳輸?shù)慕馕龉?運(yùn)用數(shù)值模擬計(jì)算方法,研究了各向異性介質(zhì)對余弦高斯光束偏振特性的影響。研究結(jié)果表明,由于晶體的各向異性,使得光束沿x方向的偏振場分布衍生出y分量;隨傳輸距離z的增加,初始光場的峰值在較短的傳輸距離內(nèi)逐漸增大

3、,超出一定范圍后又逐漸減小;并在x方向上彌散,中心主峰邊緣的衍射旁瓣逐漸增大,其原來的偏振特性將不再保持。此外,其光場強(qiáng)度和分布形狀還受到光束參數(shù)的影響,選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)時(shí)可在特定截面上獲得類高斯、空心、近平頂?shù)膱鰪?qiáng)分布。
　　 然后,對雙曲正弦平方一高斯光束在單軸晶體中垂直于光軸的傳輸作了研究,得到了一般的解析傳輸公式,并用數(shù)值計(jì)算的方法分析了該光束的傳輸特性。研究表明:由于晶體的各向異性,其原來的偏振特性將不再保持。僅沿x方向