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光折变晶体的相位共轭特性及其应用研究

杨东升  
【摘要】: 相位共轭波是指在振幅、相位及偏振态三个方面互为时间反演的光波。光折变晶体具有非常大的非线性光学系数,是一种理想的相位共轭材料,因而被广泛地应用于自适应光学、光计算、光通讯、图像处理、实时信息处理等许多方面。本文主要从实验上研究了Cu:KNSBN晶体的自泵浦相位共轭特性及Cr:SBN晶体的四波混频相位共轭特性及其应用。 根据带输运模型,利用光折变效应动力学方程,论述了光折变晶体内空间电荷场以及光致折射率栅的建立过程。分析了光折变晶体的简并二波耦合、四波混频以及光感应光散射等特性。 从实验上研究了不同的光束入射角对Cu:KNSBN晶体自泵浦相位共轭反射率的影响,给出了它们之间的拟合曲线;讨论了光电池测光强时所得到的光电压、光电流与光强之间的关系;详细分析了Cu:KNSBN晶体自泵浦相位共轭光在产生过程中出现的衍射现象,并从光感应光散射的角度初步解释产生这一现象的原因;利用Cu:KNSBN晶体自泵浦相位共轭特性进行了图像畸变消除的实验。 从实验上观察了不同掺杂量的Cr:SBN晶体的四波混频相位共轭特性。针对掺杂量为1000ppm的Cr:SBN晶体,研究了不同的信号光、泵浦光强度比对四波混频相位共轭反射率的影响,并在固定信号光、泵浦光强度的情况下,研究了不同光束夹角对相位共轭反射率的影响。研究了掺杂量为500ppm的Cr:SBN晶体的四波混频相位共轭特性,发现该晶体的四波混频特性不如掺杂量为1000ppm的Cr:SBN晶体。还讨论了光束耦合方向对Cr:SBN晶体的四波混频相位共轭特性的影响;利用Cr:SBN晶体四波混频相位共轭特性进行了图像畸变消除的实验。


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