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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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Liebestraum

铁虫 (小有名气)

[求助] 有关非线性光学相位匹配 入射角选择问题

光从不同角度射入双折射晶体感受到的折射率不同,所以波矢k不同。
非线性过程要满足相位匹配,也就是波矢匹配,入射光和出射光的波矢矢量和要为0。
以上都可以理解。
想请教的是为什么说选择合适的入射角就可以满足相位匹配条件?出射光的方向是一定的吗?
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chanson de l'adieu
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zhfeng

木虫 (小有名气)

★ ★
华丽的飘过: 金币+2, 3q 2013-04-29 23:17:48
晶体中,e光的折射率与波矢和光轴的夹角有关,o光的折射率与角度无关。入射角不同,e光的折射率就不同。以倍频为例,入射光和出射光的偏振态不同,晶体中,入射光对应o光,出射光对应e光,通常二者的折射率不相等,通过选取不同的入射角,使得入射光和出射光的折射率相等。
2楼2013-04-22 00:19:45
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zhfeng

木虫 (小有名气)

华丽的飘过: 不用发两遍嘛 2013-04-29 23:18:17
晶体中,e光的折射率与波矢和光轴的夹角有关,o光的折射率与角度无关。入射角不同,e光的折射率就不同。以倍频为例,入射光和出射光的偏振态不同,晶体中,入射光对应o光,出射光对应e光,通常二者的折射率不相等,通过选取不同的入射角,使得入射光和出射光的折射率相等。
3楼2013-04-22 00:20:01
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Ocean999

捐助贵宾 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
Liebestraum: 金币+2, ★★★很有帮助, 谢谢支持。这些我明白,不明白的是为什么选择入射光的方向就可以。出射光方向一定 还是出射光方向和入射光方向有固定关系? 2013-04-22 21:47:24
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-04-29 23:18:39
非线性光学过程要满足两个守恒:能量守恒和动量守恒。根据德布罗意物质波理论,前者确定了出射信号的频率(波长);后者确定了信号的出射方向,即相位匹配方向。
在理论中,入射光选择任何角度,都应该满足相位匹配关系;但是在实际的实验中,要想满足相位匹配条件,入射光角度不宜过大,我的经验不要超过15°,最好小于5°,同轴是最佳情况。
4楼2013-04-22 09:47:26
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Liebestraum

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by zhfeng at 2013-04-22 00:20:01
晶体中,e光的折射率与波矢和光轴的夹角有关,o光的折射率与角度无关。入射角不同,e光的折射率就不同。以倍频为例,入射光和出射光的偏振态不同,晶体中,入射光对应o光,出射光对应e光,通常二者的折射率不相等, ...

o光e光不是由晶体决定的吗?
以单轴晶体为例 比如xy轴折射率相同 z轴折射率与他们不同
退一步说 我们选择o光偏振方向入射 为什么出射光一定是e光方向?
chanson de l'adieu
5楼2013-04-22 21:44:35
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Ocean999

捐助贵宾 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
华丽的飘过: 金币+2, 3q 2013-04-29 23:18:57
引用回帖:
4楼: Originally posted by Ocean999 at 2013-04-22 09:47:26
非线性光学过程要满足两个守恒:能量守恒和动量守恒。根据德布罗意物质波理论,前者确定了出射信号的频率(波长);后者确定了信号的出射方向,即相位匹配方向。
在理论中,入射光选择任何角度,都应该满足相位匹配 ...

相位匹配是波矢的匹配,波矢是向量,遵循向量叠加原则,入射方向固定,当然出射的方向也就固定了。
6楼2013-04-23 08:20:03
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Quan428

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
Liebestraum: 金币+5, ★★★很有帮助, 有点启发 谢谢帮助~ 2013-04-28 22:35:37
华丽的飘过: 金币+4, 3q 2013-04-29 23:19:11
引用回帖:
5楼: Originally posted by Liebestraum at 2013-04-22 21:44:35
o光e光不是由晶体决定的吗?
以单轴晶体为例 比如xy轴折射率相同 z轴折射率与他们不同
退一步说 我们选择o光偏振方向入射 为什么出射光一定是e光方向?...

以倍频为例
不管正负单轴还是双轴晶体,折射率都是波长(频率)的单调函数
按你所说,入射是o+o(I类匹配)的情况,要求二次谐波的折射率与基波相同
二次谐波还是o的话,波长变了,折射率一定与这两个o不一样,只有是e光,才有可能折射率与o光的基波相同
建议找本教材的相位匹配条件章节看看
7楼2013-04-23 11:04:48
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光信小生

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

可以参考美国亚里夫的《现代通信光电子学》第八章:二次谐波的产生及参变放大
8楼2013-04-27 23:35:35
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Liebestraum

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
6楼: Originally posted by Ocean999 at 2013-04-23 08:20:03
相位匹配是波矢的匹配,波矢是向量,遵循向量叠加原则,入射方向固定,当然出射的方向也就固定了。...

波矢是矢量 满足“矢量叠加守恒” 这么说任意给一个入射方向都应该有一个出射方向能满足了?
chanson de l'adieu
9楼2013-04-28 22:34:27
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