单轴双折射晶体倍频相位匹配角的计算

资 源 简 介

单轴双折射晶体倍频相位匹配角的计算

详 情 说 明

单轴双折射晶体中的倍频效应是一种重要的非线性光学现象，其核心在于实现相位匹配条件。相位匹配角是指光波在晶体中传播时满足特定相位关系的入射角度，这个角度对于二次谐波产生效率至关重要。

对于正单轴晶体，其折射率关系为n_e > n_o，此时需要采用一类相位匹配方式。计算时需要考虑基频光的o光和倍频光的e光之间的折射率匹配。计算过程中需要先确定晶体的色散方程，然后通过数值方法求解满足n_o(w)=n_e(2w,θ)的角度θ。

负单轴晶体的情况恰好相反，折射率关系为n_e < n_o，通常采用二类相位匹配方案。计算时需同时考虑基频光的o光和e光与倍频光的折射率匹配条件。这种情况下的计算相对复杂，需要同时满足能量守恒和动量守恒条件。

实际计算过程涉及晶体光学主轴坐标系下的折射率椭球方程，通过将波矢方向与晶体光轴夹角θ代入方程，可以建立关于θ的超越方程，通常需要采用数值迭代方法求解。计算时还需考虑晶体温度对折射率的影响，因为温度变化会改变晶体的双折射特性。