非线性光学及其应用ppt课件.ppt
《非线性光学及其应用ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《非线性光学及其应用ppt课件.ppt(34页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、A,1,主讲人: 李双浩,非线性光学及其应用,非线性光学晶体最主要的用途就是对激光的倍频作用,产生二次谐波。,2,A,1.什么是非线性光学?2.非线性光学历史回顾.3.非线性光学的应用.,3,A,什么是非线性光学?,非线性光学是现代光学的一个分支,研究介质在强相干光作用下产生的非线性现象及其应用。激光问世之前,基本上是研究弱光束在介质中的传播,确定介质光学性质的折射率或极化率是与光强无关的常量,介质的极化强度与光波的电场强度成正比,光波叠加时遵守线性叠加原理。,4,A,5,A,历史回顾,非线性光学的早期工作 1906年泡克耳斯效应 1929年克尔效应 激光问世首次发现光学二次谐波 第一个时期是
2、19611965年 光学谐波、光学和频与差频、光学参量放大与振荡、多光子吸收、光束自聚焦 以及受激光散射等等 第二个时期是19651969年 非线性光谱方面的效应、各种瞬态相干效应、光致击穿等等 第三个时期是70年代至今 由以固体非线性效应为主的研究扩展到包括气体、原子蒸气、液体、固体以至液晶的非线性效应的研究;由二阶非线性效应为主的研究发展到三阶、五阶以至更高阶效应的研究;由一般非线性效应发展到共振非线性效应的研究;就时间范畴而言,则由纳秒进入皮秒领域,6,A,1893年由德国物理学家F.C.A.泡克耳斯发现。一些晶体在纵向电场(电场方向与光的传播方向一致)作用下会改变其各向异性性质,产生附
3、加的双折射效应。例如把磷酸二氢钾晶体放置在两块平行的导电玻璃之间,导电玻璃板构成能产生电场的电容器,晶体的光轴与电容器极板的法线一致,入射光沿晶体光轴入射。不加电场时,入射光在晶体内不发生双折射,光不能通过P2。加电场后,晶体感生双折射,就有光通过P2。泡克耳斯效应与所加电场强度的一次方成正比。大多数压电晶体都能产生泡克耳斯效应。泡克耳斯效应与克尔效应一样常用于光闸、激光器的Q开关和光波调制等。,7,A,与电场二次方成正比的电感应双折射现象。放在电场中的物质,由于其分子受到电力的作用而发生取向(偏转),呈现各向异性,结果产生双折射,即沿两个不同方向物质对光的折射能力有所不同。 这一现象是187
4、5年J.克尔发现的。后人称它为克尔电光效应,或简称克尔效应。,8,A,谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。谐波频率是基波频率的整倍数,根据法国数学家傅立叶(MFourier)分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波,每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。谐波可以I区分为偶次与奇次性,第3、5、7次编号的为奇次谐波,而2、4、6、8等为偶次谐波,如基波为50Hz时,2次谐波为lOOHz,3次谐波则是150Hz。,9,A,非线性光学的应用,10,A,1.光学
5、变频效应,不同频率的光波之间进行能量变换,引起频率转换的各种混频现象叫做光学变频效应. 光学变频效应包括由介质的二阶非线性电极化所引起的光学倍频、 光学和频与差频效应、 光学参量放大与振荡效应,还包括由介质的三阶非线性电极化所引起的四波混频效应.,11,A,非线性光学变频单晶材料KDP,12,A,2.光的受激散射效应,光通过介质时都有一部分能量偏离预定的方向而向空间其他方向弥散开来,这种现象叫光的散射.激光出现以后,以单色高亮度的激光作为入射光束,不但使光的散射现象更易于观测和研究,而且各种散射过程由自发散射转变为受激散射,散射光是具有高度方向性的相干光,其强度也会有几个数量级的增加. 我们把
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 非线性 光学 及其 应用 ppt 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1479250.html