激光束在單軸晶體中的傳輸特性研究.pdf

1、在光電器件的實(shí)現(xiàn)(諸如光學(xué)偏振器,光學(xué)補(bǔ)償器,光學(xué)開關(guān))以及非線性光學(xué)現(xiàn)象的產(chǎn)生和應(yīng)用中,晶體元件起到了重要作用。因此,研究光束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。但是,研究光束在晶體中的傳輸問題時(shí),由于晶體的雙折射對(duì)光的傳輸影響至關(guān)重要,所以在實(shí)際應(yīng)用中不能忽略光場的矢量性質(zhì)。本文研究了單軸晶體的各向異性對(duì)激光束的偏振特性和對(duì)稱性的影響。本研究主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴闡述了有關(guān)晶體的概念及其分類,并研究了光

2、束在單軸晶體中傳輸?shù)氖噶啃再|(zhì)。通過角譜方法歸納了晶體中尋常光(o光)和非常光(e光)傳輸?shù)慕馕霰磉_(dá)式,并且得到了傍軸近似的矢量傳輸模型。在此基礎(chǔ)上,介紹了晶體中尋常光和非常光的特性。
　　 ⑵基于光束在各向異性單軸晶體中沿著光軸傳輸?shù)陌S矢量理論,導(dǎo)出了圓平頂高斯光束在單軸各向異性晶體中的傳輸公式,利用此解析式作數(shù)值計(jì)算,研究了各向異性介質(zhì)對(duì)x方向偏振的圓平項(xiàng)高斯光束偏振特性以及對(duì)稱性的影響。研究表明,光強(qiáng)分布不再保持圓對(duì)稱,且

3、光強(qiáng)隨傳輸距離z的增加而減小。由于晶體各向異性,圓平項(xiàng)高斯光束在晶體中傳輸時(shí),光強(qiáng)隨傳輸距離z的增加而改變,其強(qiáng)度和形狀與ne/no(no是尋常光的折射率,ne是非常光的折射率)有關(guān)。
　　 ⑶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,導(dǎo)出了橢圓高斯光束在各向異性單軸晶體中垂直于光軸的傳輸公式,利用此解析式進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和分析,研究了各向異性介質(zhì)對(duì)x方向偏振的橢圓高斯光束偏振特性的影響。研究表明,由于晶體的各向異性,導(dǎo)