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(xiàn)性光學(xué)和非線(xiàn)性光學(xué)領(lǐng)域中都有較為廣泛的應(yīng)用,可以用來(lái)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(jiǎn)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(duì)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(chǎng)分布衍生出y分量;隨傳輸距離z的增加,初始光場(chǎng)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(lái)的偏振特性將不再保持。此外,其光場(chǎng)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(lèi)高斯、空心、近平頂?shù)膱?chǎng)強(qiáng)分布。
　　 然后,對(duì)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(lái)的偏振特性將不再保持。僅沿x方向