多重倍频弹性散射过程中光强极值的研究文献综述
2020-07-02 22:43:02
超晶格结构是指两种晶格匹配很好的材料以几个纳米到几十个纳米长度的薄层交替生长并保持严格周期性的多层膜结构,电子沿其生长方向的运动将会产生振荡。
非线性光学变频效应即不同频率的光波之间进行能量的变换,引起频率转换的各种混频现象,例如由介质的二阶非线性电极化所引起的光学倍频。
光学倍频现象的实质,是在非线性介质内两个基频入射光子的湮灭和一个倍频光子的产生。
基波弹性散射的倍频锥形光束准相位匹配模式,即在超晶格结构中,光发生弹性散射后散射的光束具有一定的角度分布,而散射的基波与原入射基波由于倒格矢参与可形成有效的准相位匹配谐波输出。
这里的准相位匹配[1,2,3],是非线性光学频率转换的一种重要技术,其思想最早由J. Armstrong 等人[4]于1962年提出,V. Berger[5]于1998年将它推广到二维结构,并提出非线性光子晶体的概念。
因为非线性频率转化中要求动量守恒,然而在普通非线性晶体中由于色散的存在较难实现,特别当同时有多个非线性相互作用的时候,而非线性周期性结构提供的倒格矢则能较容易地实现相位匹配,因此被广泛研究和应用。
通过在非线性介质中构造周期性的结构(非线性光子晶体),使非线性频率转化能有效的得以实现。
与完美相位匹配(温度匹配,角度匹配)相区分,这种方法称为准相位匹配。
所以这一方法的优势在于,基波的波长除了晶体光学窗口的自然约束和人工结构制备精度外没有任何限制,从而非线性频率转换的频谱得到了极大的拓展。
弹性散射准相位匹配锥形辐射,最早发现于周期二维铁电体超晶格中的二倍频实验。