张欣桐:飞秒激光直写周期极化钽酸锂波导的倍频效应研究论文

张欣桐:飞秒激光直写周期极化钽酸锂波导的倍频效应研究论文

本文主要研究内容

作者张欣桐(2019)在《飞秒激光直写周期极化钽酸锂波导的倍频效应研究》一文中研究指出:激光倍频技术是非线性光学领域的重要研究方向,随着激光技术的应用和发展,倍频技术被广泛应用于固态激光器等非线性器件。由于超晶格结构的钽酸锂晶体具有较高非线性效率,而且具有良好的机械、物理性能以及成本低、体积小等优点,故其在绿光固态激光器领域的应用是目前重要的研究热点。钽酸锂晶体(LiTaO3)属于铁电相晶体,晶体结构与铌酸锂相同,具有良好的压电、铁电、声光与电光效应。其非线性系数小于铌酸锂晶体,但是具有比铌酸锂更高的热导率、光伤阂值,因而可以避免/减小晶体在高温及高功率场合下出现相位失配。除此之外,相比于铌酸锂晶体,钽酸锂晶体具有更宽的透光范围,更低的矫顽场,因而具有更大的周期反转厚度与通光口径,在中红外领域有很大的研究价值与应用前景。本文采用的样品为近化学计量比钽酸锂晶体。在同成分配比的熔融成分中生长出来的晶体的成分配比会偏离化学计量比,形成“富钽缺锂”的非化学计量比晶体,造成组酸锂晶体的非线性性能损失,产生如光损伤阈值降低、矫顽电场升高等现象,严重影响周期极化非线性光学材料的制备。近化学计量比钽酸锂的Li/Ta比接近化学计量比,有效的消除了晶体中的锂空位以及反位钽等本征缺陷,提高了晶体的非线性性能。另外通过向样品中掺杂Mg元素,使得晶体的矫顽电场大大降低,周期极化畴反转的加工精度大幅提高。近年来,飞秒激光微纳加工作为一种高效的三维波导微加工技术逐渐发展起来。飞秒激光刻写工艺与金属扩散、质子交换、离子注入等传统的波导制作工艺相比,具有制作工艺简单,制作周期短,制作成本低等优点。光束通过适当处理后经过显微物镜聚焦于光学材料内部,一般来说焦点位置光强呈高斯分布,中心处光强最强,故而只有焦点中心区域产生多光子电离,其他区域不发生变化,通过扫描光束或者移动样品,可完成对材料的三维微加工。另外,由于飞秒激光加工过程中的非线性吸收作用与材料本身无关,这使得飞秒直写方法制备光波导对衬底的选择性大大降低。本文主要研究飞秒激光直写周期极化钽酸锂晶体的非线性性能。我们用飞秒激光加工的方式在钽酸锂样品中刻写了包层结构,通过分析波导的倍频光输出功率,我们发现包层结构较为完整的保留了晶体的非线性性质。通过对样品进行端面耦合以及温度调谐成功实现了532nm二次谐波的输出。

Abstract

ji guang bei pin ji shu shi fei xian xing guang xue ling yu de chong yao yan jiu fang xiang ,sui zhao ji guang ji shu de ying yong he fa zhan ,bei pin ji shu bei an fan ying yong yu gu tai ji guang qi deng fei xian xing qi jian 。you yu chao jing ge jie gou de tan suan li jing ti ju you jiao gao fei xian xing xiao lv ,er ju ju you liang hao de ji xie 、wu li xing neng yi ji cheng ben di 、ti ji xiao deng you dian ,gu ji zai lu guang gu tai ji guang qi ling yu de ying yong shi mu qian chong yao de yan jiu re dian 。tan suan li jing ti (LiTaO3)shu yu tie dian xiang jing ti ,jing ti jie gou yu ni suan li xiang tong ,ju you liang hao de ya dian 、tie dian 、sheng guang yu dian guang xiao ying 。ji fei xian xing ji shu xiao yu ni suan li jing ti ,dan shi ju you bi ni suan li geng gao de re dao lv 、guang shang he zhi ,yin er ke yi bi mian /jian xiao jing ti zai gao wen ji gao gong lv chang ge xia chu xian xiang wei shi pei 。chu ci zhi wai ,xiang bi yu ni suan li jing ti ,tan suan li jing ti ju you geng kuan de tou guang fan wei ,geng di de jiao wan chang ,yin er ju you geng da de zhou ji fan zhuai hou du yu tong guang kou jing ,zai zhong gong wai ling yu you hen da de yan jiu jia zhi yu ying yong qian jing 。ben wen cai yong de yang pin wei jin hua xue ji liang bi tan suan li jing ti 。zai tong cheng fen pei bi de rong rong cheng fen zhong sheng chang chu lai de jing ti de cheng fen pei bi hui pian li hua xue ji liang bi ,xing cheng “fu tan que li ”de fei hua xue ji liang bi jing ti ,zao cheng zu suan li jing ti de fei xian xing xing neng sun shi ,chan sheng ru guang sun shang yu zhi jiang di 、jiao wan dian chang sheng gao deng xian xiang ,yan chong ying xiang zhou ji ji hua fei xian xing guang xue cai liao de zhi bei 。jin hua xue ji liang bi tan suan li de Li/Tabi jie jin hua xue ji liang bi ,you xiao de xiao chu le jing ti zhong de li kong wei yi ji fan wei tan deng ben zheng que xian ,di gao le jing ti de fei xian xing xing neng 。ling wai tong guo xiang yang pin zhong can za Mgyuan su ,shi de jing ti de jiao wan dian chang da da jiang di ,zhou ji ji hua chou fan zhuai de jia gong jing du da fu di gao 。jin nian lai ,fei miao ji guang wei na jia gong zuo wei yi chong gao xiao de san wei bo dao wei jia gong ji shu zhu jian fa zhan qi lai 。fei miao ji guang ke xie gong yi yu jin shu kuo san 、zhi zi jiao huan 、li zi zhu ru deng chuan tong de bo dao zhi zuo gong yi xiang bi ,ju you zhi zuo gong yi jian chan ,zhi zuo zhou ji duan ,zhi zuo cheng ben di deng you dian 。guang shu tong guo kuo dang chu li hou jing guo xian wei wu jing ju jiao yu guang xue cai liao nei bu ,yi ban lai shui jiao dian wei zhi guang jiang cheng gao si fen bu ,zhong xin chu guang jiang zui jiang ,gu er zhi you jiao dian zhong xin ou yu chan sheng duo guang zi dian li ,ji ta ou yu bu fa sheng bian hua ,tong guo sao miao guang shu huo zhe yi dong yang pin ,ke wan cheng dui cai liao de san wei wei jia gong 。ling wai ,you yu fei miao ji guang jia gong guo cheng zhong de fei xian xing xi shou zuo yong yu cai liao ben shen mo guan ,zhe shi de fei miao zhi xie fang fa zhi bei guang bo dao dui chen de de shua ze xing da da jiang di 。ben wen zhu yao yan jiu fei miao ji guang zhi xie zhou ji ji hua tan suan li jing ti de fei xian xing xing neng 。wo men yong fei miao ji guang jia gong de fang shi zai tan suan li yang pin zhong ke xie le bao ceng jie gou ,tong guo fen xi bo dao de bei pin guang shu chu gong lv ,wo men fa xian bao ceng jie gou jiao wei wan zheng de bao liu le jing ti de fei xian xing xing zhi 。tong guo dui yang pin jin hang duan mian ou ge yi ji wen du diao xie cheng gong shi xian le 532nmer ci xie bo de shu chu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的张欣桐,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于钽酸锂论文,飞秒激光论文,二次谐波论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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