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周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 摘要 利用准位相匹配技术，人为地在非线性晶体上制备出非线性系数的周期结构， 来满足位相匹配条件，可以提高频率转换的效率与扩大非线性晶体的应用波段范 围。铌酸锂晶体是实现准位相匹配最为理想的材料之一，因它的有效非线性系数 较大以及其生长工艺的成熟和p p l n 外加电场极化法工艺技术的提高，使得它在非 线性频率变换领域的应用研究成为近年来的研究热点。 本文对基于周期性结构的准位相匹配二阶非线性耦合波方程进行了推导，得 到了各二阶非线性参量过程的频率转换效率公式。介绍了准位相匹配技术对非线 性晶体的二阶非线性系数在空间上进行调制实现高效率频率转换的物理机制。简 介了退火质子交换铌酸锂波导的制备及其特性。采用高压脉冲电压对铌酸锂波导 成功地进行了室温极化，并对电场极化周期性畴反转的机理进行了研究。 推导了导波的准位相匹配耦合波方程，得到了一些有用的计算公式。进行了 p p l n 波导的倍频转换实验，归一化倍频转换效率高达7 5 w 一硎。介绍了基于 p p l n 波导的二阶级联。s h g + d f g ”全光波长转换实验原理，为进行下一步的研究提 供了基础。 关键词：准相位匹配，周期极化铌酸锂，电场极化，频率变换 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 f r e q u e n c yc o n v e r s i o nb a s e do np e r i o d i c a l l yp o l e dl i t h i u m n i o b a t ew a v e g u i d e a b s t r a c t ：q u a s i p h a s e - m a t c h i n g ( q p m ) i sat e c h n i q u ef o rp h a s em a t c h i n gn o n l i n e a r o p t i c a li n t e r a c t i o n sw h i c ht h en o n l i n e a rc o e f f i c i e n ti sm o d u l a t e ds p a t i a l l ya tr e g u l a r i n t e r v a l s 璐i n gas t r u c t u r a lp e r i o d i c a l l yb u i l ti n t ot h en o l l l m e a rm e d i u m ah i g h e r n o n l i n e a rf r e q u e n c yc o n v e r s i o ne f f i c i e n c yc a nb eo b t a i n e da n daw i d e rw a v c b a n d a p p l i c a t i o no ft h em a t e r i a lc a l lb er e a l i z e dt h r o u g hq p m l i n b 0 3i so n oo ft h ep e r f e c t m a t e r i a l st oa c h i e v et h eq p ma n dd e v e l o p sr a p i d l yb e c a u s eo fi t sc h a r a c t e ro fh i g h e f f e c t i v en o n l i n e a rc o o 伍c i e n t t h ed e v e l o p m e n to f p p l nf a b r i c a t i o na n di t se l e c t r o n i c p o l i n gt e c h n i q u ec o n t r i b u t et ot h ea p p l i c a t i o nr e s e a r c ho np p l ni nn o n l i n e a rf r e q u e n c y c o n v e r s i o nb e c o m eh o tr e c e n t l y t h i sd i s s e r t a t i o nd i s c u s s e st h e o r e t i c a l l yt h ep r i n c i p l eo fq p ma sw e l l8 st h em e t h o d t oa c h i e v eq p mt e c h n o l o g y w ed e d u c et h eq p ms 旧e o n d - o r d e rn o n l i n e a rc o u p l i n g w a v oe q u a t i o nb a s e do np e r i o d i c a l l ys t r u c t u r ei nd e t a i l ，a n do b t a i n t h ef r e q u e n c y c o n v e r s i o ne f f i c i e n c y t h er e s u l t si n d i c a t et h a tq p mp r o v i d e sp e r i o d i c a l l ys p a t i a l m o d u l a t i o nt ot h es e c o n do r d e rn o n l i n e a rc o e f f i c i e n ta n dt h eh i g hf f e q u e n c yc o n v e r s i o n e f f i c i e n c yi s a t t r i b u t e dt o t h eh i g h e s tn o n l i n e a rc o e f f i c i e n t t h ec h a r a e t e r i s t i co f a n n e a l i n gp m t o ne x c h a n g e dp p l nw a v e g u i d ei sd e s c r i b e d t h er o o mt e m p e r a t u r e p o l i n go nl i n b 0 3c r y s t a lb yh i g hv o l t a g ep o i s ep o w e ri sr e a l i z e ds u c c e s s f u l l y , a n dt h e p r i n c i p l eo f e l e c t r o n i cp e r i o d i c a l l yp o l e dd o m a i nc o n v e r s i o ni sa l s oi n v e s t i g a t e d w ee x p e r i m e n t a l l yk n o wt h en o r m a l i z e ds h gf r e q u e n c yc o n v e r s i o ne f f i c i e n c y i s 7 5 w 一绷- 2 t h ee x p e r i m e n t a lp r i n c i p l eo fa l l - o p t i c a lw a v e l e n g t hc o n v e r s i o n t h r o u g ht h ec a s c a d e ds e c o n d - o r d e rn o n l i n e a rp r o c 髂s 韶i np p l nw a v e g u i d ei sp r e s e n t e d i i lb f i e f w ea l s og i v et h et h e o r yo f g u i d e - w a v eq p m o p t i c a lf r e q u e n c yc o n v e r s i o n , a n d g e ts o m es i g n i f i c a n tr e s u l t sw h i c hw i l lb eb e n e f i c i a lt ot h en e x ts t u d yo nw a v e l e n g t h c o n v e r s i o nd e v i c e sb a s e do nq p mp p l nw a v e g u i d e k e yw o r d s ：q u a s i - p h a s e - m a t c h e d ( q p b o ，p e r i o d i c a l l yp o l e dl i n b o s ( p p l n ) ， e l e c t r o n i cp o l i n g , f r e q u e n c yc o n v e r s i o n i f 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导f 进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除文中己经引用的内容外，本论文不包含其他个人己经撰写和发表过的研究成果。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明并表示谢意。 靴擞储麟臀皆哞 签字日期：习年岁月勿日i 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解江西师范大学研究生学院有关保留、使用学位论文的规定。本 人授权江西师范大学研究生学院可以保留并向国家有关部门或机构送交论文自疆印件和磁 盘，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、扫描等复 制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。 导师签名；- 十 i t、； 艿p 刁 签字日期_ 0 年厂月矿日 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 自从1 9 6 0 年梅曼发明的第一台固体激光器一红宝石激光器问世以来，与激光 这种相干光源密切相关的非线性光学 1 ，光电子学和光通信在这之后的近半个世 纪得到了蓬勃发展，而具有独特光学性质的新材料也有很大发展，尤其是与半导 体激光器和固体激光器有关的光功能材料和一些可用于宽带，高速光通信系统中 的一些光子器件也得到了学术界和工业界的足够重视，l i n b 0 3 晶体材料 2 - 5 就是 一个在非线性频率转换领域 6 1 0 得到广泛应用的典型代表。 非线性晶体材料在进行频率转换时，必须满足相位匹配的要求 1 ，2 ，4 。目前 人们通常利用各向异性晶体的双折射相位匹配( p m ) 技术和人为地在非线性晶体 上制备出周期结构的准位相匹配( q p m ) 8 - 1 0 技术来实现高效率转换。前者的缺 点在于成本高、制备难j 不适合于规模生产、不能利用晶体最大非线性系数( 转换 效率低) 以及存在短波极限等。铌酸锂晶体周期性极化( p p l n ) 则利用q 刚技术解决 了常规p m 难以解决的问题，拓宽了非线性晶体波长应用范围，使之无短波极限， 可以利用晶体的最大有效非线性系数等，大大提高了频率转换效率。 周期性极化铌酸锂( p p l n ) 材料是技术含量很高的非线性光学频率转换晶体。 它通过倍频、光参量放大等非线性光学过程，可广泛应用于光传输、光存储、光 显示和遥感探测等方面。其主要用途有： ( 1 ) 光存储：通过倍频转换得到的短波长光源，可以用于高密度的光存储，是 蓝绿光半导体激光器的有力竞争者； ( 2 ) 光显示：蓝绿光光源作为高纯度三元色可以用于高清晰度显示。 ( 3 ) 全光通讯：利用差频效应，可以制作出未来全光d w d m 通讯系统中的关键器 件一波长转换器。与其它类型波长转换器相比，它具有在通讯系统中严格透明的 优点。 ( 4 ) 遥感、探测、生物医学等：利用参量放大和振荡产生可调谐近、中红外光 源。应用于空间分子探测及其它军事方面的应用另外，小型红外光源在医学， 科研方面均有很大的应用场合。 ( 5 ) 其它应用：电光调制器、电光偏转器和电光透镜等。 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 正是由于基于p p l n 的非线性频率转换( 使用了q p m 技术) 在光传输、光存储、 光显示，遥感探测，相干激光雷达及医疗等方面具有广泛应用，与生产，生活密 切相关，故目前这一技术的重要性已被国际上充分认识到，所以，对于周期性极 化铌酸锂( p p l n ) 及其非线性光学现象的研究具有十分重要的意义。 1 2 准位相匹配技术 1 9 6 2 年，b l o e m b e r g e n 1 1 和他的同事们，在一篇关于非线性频率转换的研究 讨论会论文中指出，有效的非线性频率转换可以通过周期性地改变晶体的自发极 化符号，以重新安排相位来达到。这一相速度匹配的方法被称作准位相匹配。1 9 6 8 年，b l o e m b e r g e n 得到这一思想的专利。二十五年后的1 9 8 8 年，在这一专利期满 后，出现了第一个在铌酸锂铁电晶体中建立的q p m 相互作用 1 4 ，在这个晶体中， 用空间调制化学扩散和晶体生长，以产生铁电畴的周期性反转和非线性系数符号 的周期性改变。而1 9 9 3 年 9 ，实现q p m 技术的另一种方法一采用室温下电场极 化方法用于铁电畴反转。这之后，q p m 技术得到广泛应用和发展 1 4 - 2 3 1 。 在非线性光学过程中，倍频现象最常用。下面以倍频为例，论述q p m 技术的 原理。通常由于材料的色散关系，基波和谐波在晶体中有着不同的相速度。因此 由两波的不同相速度引起连续相位变化导致了能流方向的交替变化。 图卜1 中曲线c 可以看出， 丸i d l e a l p m b q p m c n o n - p m 图卜1 二次谐波强度沿相互作用距离的变化 a 理想位相匹配，b 准位相匹配，c 位相失配 由于能流符号的改变而导致二次谐波强度沿相互作用距离周期性地增强和衰 减。人们通常把两波相位差为n 时的作用长度称为“相干长度”，定义为下式： 2 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 i = 夏7 = 瓦乌 a - t ) 此处n 。和n 。分别为基波和谐波的折射率， 为基波的波长。能流符号的交替 变换导致二次谐波强度沿基波与非线性相互作用方向以2 1 。为周期交替增强和衰 减。如果能使两者的折射率相匹配，即使n 2 。= n 。，2 k ( o ) = k ( 2 ) ，由( 卜1 ) 式可知1 。 一一，从而能保持二次谐波强度在整个晶体中以指数方式增长，见图卜l 中姐线a ， 就是通常所言的位相匹配。 过去主要利用各向异性晶体的双折射特性，通过调节晶体温度和入射光的取 向角，使基波的o 光( 或e 光) 和与谐波的e 光( 或0 光) 的折射率相等以实现相位 匹配。但传统的双折射临界相位匹配存在诸如材料限制，如短波段限制，还有由 于实用的要求，常常不能利用晶体本身的最大非线性系数等许多难以克服的缺点， 因而极大地限制了所用晶体适用范围和能量转换效率。 另一种使二次谐波强度在非线性晶体中保持持续增长的方法就是q p m 技术。 如图1 - 1 中b 所示，如果能使基波和谐波在奇数的相干长度内相对相位反转，改 变极化矢方向导致兀位相差，从而使谐波与基波之间位相冗+ g - - 2 1 t 复位。如果每隔相 干长度奇数倍距离引入这种改变，干涉破坏将可以避免。这种匹配的相位关系能 使二次谐波强度在一些本该衰减的区段得以增加。因此，只需周期性地改变非线 性系数的符号，实现相位周期性反转，就能使谐波保持高效非线性频率转换，这 就是准位相匹配技术，即，周期性改变晶体的畴自发极化方向，利用畴反转光栅 的波矢补偿倍频过程的相位失配。 对于准位相匹配，阶q p m 光栅周期由下式决定： a 肿_ m a = 2 a d 。= ：- 旦譬 ( 1 2 ) z ( r 2 口一丹mj 其中a 是一阶q p i 光栅周期，m 是准位相匹配的阶数。 同样的过程适合混频，光学参量振荡等二阶菲线性作用，论文第二章对二阶 非线性光学的准位相匹配原理和技术作了较详细的阐述，推导出了准位相匹配二 阶非线性耦合波方程的解，得出了频率转换效率公式，揭示出准位相匹配技术如 何实现商效率频率转换的物理机制。 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 1 3p p l n 及其应用 具有非线性光学效应的介电体超晶格，可应用于激光的频率( 波长) 转换， 而且是当今光电子领域的热门课题。周期性极化l i n b 0 3 3 1 3 4 1 的全光波长转换器 利用准位相匹配技术来实现频率转换。二阶非线性差频或级联效应是纯光学过程， 因而具有非常快的响应速度，并且有低噪音、高信噪比、可以同时转换多个波长 和宽的波长调谐范围，在波长转换上表现出强有力的优势。 周期性极化铌酸锂畔l n ) 材料是技术含量很高的非线性光学频率转换晶体。 在周期性极化铌酸锂晶体中，由于l i n b 0 3 晶体铁电畴的周期性反转使晶体的非线 性系数也得到了周期性的调制，利用这种周期性的调制可以来实现准相位匹配技 术 2 1 1 ，可以大幅度提高如二次谐波等非线性效应的转换效率。 铌酸锂晶体属于铁电晶体，在其上得到周期性极化反转结构有几种技术来实 现，如n 从l i n b 0 3 正畴表面的扩散 2 7 2 8 ，l i 离子的外扩散 2 9 1 ，s i 0 2 镀膜并 热处理【3 0 】，在温度为2 3 0 c 温度的下，通过加热，由质子交换在l i n b 0 3 晶体正 畴面诱发畴反转【3 l 】，室温下外加由场极化实现铁电畴反转 3 2 】，前几种技术所形 成的畴反转通常仅发生在晶面附近有限较浅的三角区域内，而且这些技术的工艺 过程均需要在一定的温度下进行。而室温下电场极化铁电畴反转方法自1 9 9 1 年 首次提出，到1 9 9 3 年在实验室真正实现，加上集成光学工艺和平板印刷技术的应 用，使得电场极化p p l n 的制各及其应用在近十年间得到很快发展。 应用成熟的p p l n 的制备技术，我们可以得到任意占空比的p p l n 晶体。应用 这些p p l n 片子可以简单的实现许多原本非常复杂的全光过程，不仅可以提高频 率转换效率，增大输出功率，还大大简化了器件调试过程，减低了操作难度。基 于此，很多应用p p l n 而实现的光子器件已经得到了广泛的应用，如：全光开关、 波长转换、光参量振荡( 放大) 、可调谐滤波器、偏振控制器、电光传感器等。 1 4 全光波长转换技术 全光波长转换是指不经过光电处理，直接在光域内将某一波长( 频率) 的光信号 直接转换到另外的一个波长( 频率) 上。全光波长转换技术主要是依靠光的非线性 效应。实现全光转换的器件主要有：半导体光放大器( s o a ) 、饱和吸收双稳态激光 器、强度调制( 或频率调制) 的分布式布拉格反射( d b r ) 激光器、基于光波混频的铌 4 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 酸锂( l i n b 0 3 ) 波导或铝镓砷( a i g a a s ) 波导，以及非线性光纤环镜等。 全光波长转换器根据其工作原理的不同主要分为：基于光调制原理的波长转 换器和基于光混频原理的波长转换器两大类。 一、基于光调制原理的波长转换器e 3 0 ，3 6 主要是利用交叉增益调制( x g m ) 和交叉相位调制( x p m 。它实质上是通过光信号 和连续光( 探测光) 信号的交叉调制，将输人信号所携带的信息转移到另外一个波 长上再输出。这种波长转换方式只适用于强度调制的信号。所以说是达到有限的 透明性，不能实现严格透明。 i 基于s o a 中x g m 的波长转换器 3 7 - 3 8 3 采用半导体光放大器的交叉增益调制( s o a x g m ) 特性来实现波长转换，是目 前研究多的一种波长转换器。它利用半导体光放大器的增益饱和特性，将泵浦光 和探测光都注入到s o a 中，强泵浦光使s o a 增益发生饱和，从而使连续的探测光 受到调制，这样，就把泵浦光上的信号转换到了探测光上。 半导体光放大器( s 0 a ) 具有响应速度快、易于和其它半导体光电器件集成等优 点，基于s o a 的光电处理器，尤其是全光波长转换器( a o w c ) 受到了广泛的重视。 图卜2 为基于s o a 中x c m 的波长转换器原理图， 盈l 一2 利用s o 支足堙盖调剞磅文长受援露理 当强度调制的信号光( 波长为五) 与连续的探测光p p ( 波长为丑) 同时入射到 s o a 中时，信号光强的变化将使s o a 的增益发生变化，从而使其所载的信号转移到 探测光上去。由于增益饱和效应，所以利用x g m 实现的a o w c 转换后的信号与原信 号是反相的。图卜3 ( a ) 和( b ) 为常见的两种s o a - - x g m 型波长转换器的实现方法， ( a ) 为探测光和泵漓光( 即信号光) 同向输入，输出端既有原信号波长的光，又有被 调制的探测光波长。所以需要一个滤波器滤除原信号光波长的信号；( b ) 为探测光 和泵浦光从相反的方向输入，也从相反的方向输出，故可省去滤波器。 s 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 走 i 一3 一井囊翟竹s o a o x g m 奎克盘警毫捷一 i i 基于s o a 中x 蹦的波长转换器 3 3 由于基于s o a - - x g m 的全光波长转换器的消光比比较低、且向长波长和短波长 转换时不对称等，近来人们的研究兴趣又投向了该全光波长转换器。s o a 中有源区 载流子密度变化将引起入射光很大的相位变化，可以把s o a 置于m a c h - - z e h n d e r 型或m i c h e l s o n 型干涉仪的两臂上，实现泵浦光和探测光的交叉相位调制。若泵 浦光使两臂中探测光的相位差在0 和石之间变化，就可以把泵浦光中的信号转换 到探测光上。 二j 基于光混频原理的波长转换器 3 4 这种转换方式的优点：转换速率高、对倍号格式透明、能同时转换多个波长。 混频产生的光波保留了信号光的相位和幅度信息，是目前唯一的能够实现严格透 明的波长转换技术；利用该技术可以将则w d m 系统中的一组信号同时进行频率转 换，实现全光波长转换。以两种输入光波以和以为例，它是利用差额( d f 6 ) 原理 3 9 - 4 0 ，如图卜4 所示。两光波在同一非线性媒质中传输时，会产生混频现象， 产生新的光波无，而且这个新的光波的强度与输入光波的强度之积成正比，频率 和相位是输入光波的相位和频率的线性组合。 p h 。n 6 _ “t _ “- 图卜4 基于周期性极化l i n b ( h 波导的差频全光波长转换器 野 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 当输入光信号为三路时，它是利用四波混频( f 删) 原理 3 5 。基于四波混频的 波长转换器、其非线性元件既可以是无源器件，也可以是有源器件。它的主要缺 点是：输出特性同转换介质有很强的依赖性，输出特性主要包括噪声、转换效串、 信噪比恶化等指标；器件转换效率比较低。 畴反转波导差频( 图1 - 4 ) 或级联波长转换器就属于这类波长转换器的一种， 与其它波长转换器相比，铁电晶体畴反转波导结构中的差频或级联效应的波长转 换器利用晶体中的非线性光学过程对光波长进行频率转换，对幅度、频率和位相 信息透明；它仅是个纯光学过程，克服了电光器件的速度瓶颈；另外，它还具 备低噪声、宽调节波长范围和可以同时转换多波长的特点。对于非线性光学过程， 准位相匹配相对于传统的双折射位相匹配具有许多优势，主要因为它可以利用晶 体的最大非线性系数；并且适合于规模生产。然而只有在室温电场极化方法被成 功用于周期性畴反转后，周期性极化晶体的制备才取得了突破性进展。这两种波 长转换后输出的信号携带原来信号的幅度和相位信息，是唯一能够达到严格透明 的波长转换技术。 1 5 本文主要内容 第二章在准位相匹配条件下推导了非线性晶体的二阶非线性光学耦合波方 程，得出在畴反转光栅周期的空间调制下，实现准位相匹配倍频，差频，和频和 光学参量振荡等几种二阶非线性光学参量过程的频率转换效率公式。第三章比较 详细地介绍了p p l n 波导的光栅周期设计，制备以及电场极化畴反转的机理、工 艺过程、对p p l n 波导进行了倍频实验。第四章理论研究了基于p p l n 波导的级联 二阶非线性“s h g + d f g ”的全光波长转换及简介了波长转换实验原理，并指出了它 在光通信领域的广泛应用。 参考文献 y r s h e n ，t h ep r i n c i p l e so fn o n l i n e a ro p t i c s ，w i l e y ，n e wy o r k 1 9 8 4 r o b e r tw b o y d ，n o n l i n e a r0 p t i c s ，n e wy o r k 。a c a d e m i cp r e s s ，i n c 1 9 9 2 ：5 2 干福禧等，信息材料，天津，天津大学出版社，2 0 0 0 ：5 7 9 5 8 2 非线性光学，叶佩弦等，北京，中国科学技术出版社，1 9 9 9 ：4 4 v b e r m u d e z ，j c a p m a n y ，j g a r ci as o l ee t c g r o w t ha n ds e c o n dh a r m o n i cg e n e r a t i o n c h a r a c t e r i z a t i o no fe r ”d o p e db u l kp e r i o d i c a l l yp o l e dl i n b 0 a p p l p h y s l e t t 1 9 9 8 7 3 ( 5 ) ：5 9 3 5 9 5 7 周期极化铌酸锂波导的频率变换研究 6 c b e g a w i t h ，d p s h e p h e r d ，j 丸a b e r n e t h y ，d c h a n n ae t c s e c o n d - h a r m o n i c g e n e r a t i o ni nad i r e c t b o n d e dp e r i o d i c a l l yp o l e d b u r i e dw a v e g u i d e 0 p t i c s l e t t e r s 。1 9 9 9 。2 4 ( 7 ) ：4 8 1 4 8 3 7 g d 4 i i l e r p h d d i s s e r t a t i o n 。s t a n f o r du n i v 1 9 9 5 8 g d 4 i l l e r 。r g b a t c h k o ，e ta 1 4 2 一e f f i c i e n ts i n g l e p a s sc ws e c o n d h a r m o n i c g e n e r a t i o ni np e r i o d i c a l l yp o l e d1 i t h i u mn i o b a t e 0 p t i c sl e t t e r s ，1 9 9 7 ， 2 2 ( 2 4 ) ：1 8 3 4 1 8 3 6 9 m y a m a d a ，n n a d a ，m s a i t o h ，a n dk w a t a n a b e f i r s t o r d e rq u a s i p h a s ew a t c h e dl i n b 0 3 w a v e g u i d ep e r i o d i c a l l yp o l e db ya p p l y i n ga ne x t e r n a lf i e l df o re f f i c i e n tb l u e s e c o n d h a r m o n i cg e n e r a t i o n a p p l p h s y l e t t ，1 9 9 3 ，6 2 ( 5 ) ：4 3 5 4 3 6 1 0 v p r u n e r i ，r k o c h ，p g k a z a n s k y ，w a c l a r k s o n ，4 9 m wo fc wb l u el i g h tg e n e r a t e d b yf i r s t o r d e rq u a s i p h a s e - m a t c h e df r e q u e n c yd o u b l i n go fad i o d e p u m p e d9 4 6 一m n d ：y a gl a s e r 0 p t i c sl e t t e r ，1 9 9 5 ，2 0 ( 2 3 ) ：2 3 7 5 - 2 3 7 7 1 1 j a a r m s t r o n g n b r o o m b e r g e n 。j d u c u i n g ，a n dp s p e r s h a n i n t e r a c t i o n sb e t w e e n 1 i g h tw a v e si nan o n l i n e a rd i e l e c t r i c p h y s p e r ，1 9 6 2 ，1 2 7 ( 6 ) ：1 9 1 8 1 9 3 9 1 2p a f r a n k e na n dj f w a r d ，r e v 4 0 d p h y s ，1 9 6 3 ，3 5 ：2 3 1 3s 4 a t s u m o t o ，e j l i m ，h m h e r t z ，n dm 1 lf e j e r 尉e c t f o n , l e t t 1 9 9 1 。2 7 ：2 0 4 0 1 4m i y a z a w as ，p e u z i n j c ，a p p l p h y s l e t t ，1 9 8 8 ，4 8 ：1 1 0 4 1 5 g i m e s h e v ，m a a r b o r e ， m m f e j e r ，p u l s e s h a p i n g a n d c o m p r e s s i o nb y s e c o n d h a r m o n i cg e n e r a t i o nw i t hq u a s i 。p h a s e - m a t c h i n gg r a t i n g si nt h ep r e s e n c e o fa r b i t r a r yd i s p e r s i o n ，j o p t s o c a m b ，2 0 0 0 ，1 7 ( 8 ) ：1 4 2 0 1 4 3 7 1 6 g i m e s h e v ，m aa r b o r e ，m m f e j e r ，u l t r a s h o r t p u l s es e c o n d - h a r m o n i cg e n e r a t i o n w i t hl o n g i t u d i n a l l yn o n u n i f o r mq u a s i - p h a s e - m a t c h i n gg r a t i n g s ：p u l s ec o m p r e s s i o n a n ds h a p i n g ，j o p t s o c a m b ，2 0 0 0 ，1 7 ( 2 ) ：3 0 4 3 1 7 1 7 p l o z a - a l v a r e z ，d t r e i d ，p f a l l e re t c s i m u l t a n e o u ss h ga n df e 巾t o s e c o n d p u l s e c o m p r e s s i o ni na p e r i o d i c a l l yp o l e dk t pw i t har b t i o a s o 一b a s e do p t i c a lp a r a m e t r i c o s c i l l a t o r ，j o p t ，s o c a m b ，1 9 9 9 ，1 6 ( 9 ) ：1 5 5 3 1 5 6 0 1 8 b w i d i y a t m o k o 。k i m a i ，乩k o u r o g ie t c s e c o n d h a r m o n i cg e n e r a t i o no fa no p t i c a l f r e q u e n c yc o m ba t 1 5 5 mw i t hp e r i o d i c a l l yp o l e dl i t h i u mn i l b a t e o p t i c s l e l t e r s 1 9 9 9 2 4 ( 5 ) ：3 1 5 3 1 7 1 9 j p m e y n m e k l e i n ，d w o l le t c ，p e r i o d i c a l l yp o l e dp o t a s s i u mn i o b a t ef o rs i i g a t4 6 3n m ，o p t i c sl e m r s ，1 9 9 9 ，2 4 ( 1 6 ) ：1 1 5 4 1 1 5 6 2 0h k a r l s s o n 。f l a u r e l l ，a n dl k c h a n g ，p e r i o d i cp o l i n go fr b t i o 吣f o r q u a s i p h a s e m a t c h e db l u e l i g h tg e n e r a t i o n ，a p p l i e dp h y s i c sl e t t e r s ， 1 9 9 9 。7 4 1 1 ：1 5 1 9 1 5 2 1 2 1p o w e r s p e ：a n i o l e k ，k 兄：k u lp t j ，p e r i o d i c a l l yp o l e dl i t h i u mn i o b a t e o p t i c a lp a r a m e t r i ca m p l i f i e rs e e d e dw i t ht h en a r r o w - b a n df i l t e r e do u t p u to fa n o p t i c a lp a r a m e t r i cg e n e r a t o r ，0 p t i c sl e t t e r s ，1 9 9 8 ，2 3 ( 2 4 ) ：1 8 8 6 1 8 8 8 2 2 4 i s s e y ，m a r kj ：d o m i n i c ，v i n c e ： 4 y e r s ，l a w r e n c ee ，d i f f u s i o n b o n d e ds t a c k so f p e r i o d i c a lm yp o l e dl i t h i u mn i o b a t e 。o p t i c sl e t t e r s ，1 9 9 8 2 3 ( 9 ) ：6 6 4 6 6 6 2 3 b a i n s ，s u n n y ，p p l ni n s p i r e sn e wa p p li c a t i o n s ，l a s e rf o c u sw o r l d ，1 9 9 8 ，3 4 ( 5 ) ：1 6 2 4v p r u n e r i ，r k o c h p g k a z a n s k y ，w a c l a r k s o n ，4 9 m wo fc wb l u e1 i g h tg e n e r a t e d b yf i r s t o r d e rq u a s i - p h a s e - m a t c h e df r e q u e n c yd o u b li n go fad i o d e 。p u m p e d9 4 6 - o m n d ：y a gl a s e r 0 p t i c sl e t t e r ，1 9 9 5 ，2 0 ( 2 3 ) ：2 3 7 5 2 3 7 7 8 周期极化锟酸锂波导的频率变换研究 2 5r o b e r t 胃d o y d n o n l i n e a ro p t i c s ，n e wy o r k ，a c a d e m i cp r e s s ，i n c 1 9 9 2 ：5 2 2 6e 。j l i m ，| l | lf e j e r ，r 。l b y e re ta 1 “b l u e1i g h tg e n e r a t i o nb yf r e q u e n c y d o u b l i n gi np e r i o d i c a l l yp o l e dl i t h i u mn i o b a t ec h a n n e lw a v e g u i d e ”，e l e c t r o n l e t t ，v 0 1 2 5 ( 1 1 ) ，p p 7 3 1 7 3 2 ，1 9 8 9 2 7y i s h i g a m e ，t s u h a r a ，h n i s h i h a r a ，。l i n b 0 3w a v e g u i d es e c o n dh a r m o n i c g e n e r a t i o nd e v i c ep h a s em a t c h e dw i t haf a n - o u td o m a i n - i n v e r t e dg r a t i n 9 5 ，o p t l e t t ，v 0 1 1 6 ( 6 ) ，p p 3 7 5 3 7 7 ，1 9 9 1 2 8j w e b j o r n ，f l a u r e l l ，g a r v i d s s o n ，“b l u e1 i g h tg e n e r a t e db yf r e q u e n c yd o u b l i n g o fl a s e rd i o d e1 i g h ti n1 i t h i u mn i o b a t ec h r o m e lm a v e g u d e ”i e 髓p h o t o n t e c h n 0 1 l e t t ，v 0 1 1 ，p p l 3 6 ，1 9 8 9 2 9j w e b j o r n ，f l a u r e l l ，g 。a r v i d s s o n ，“f a b r i c a t i o no fp e r i o d i c a l l yd o m a i n i n v e r t e dc h a n n e lw a v e g u i d e si n1 i t h i u mn i o b a t ef o rs e c o n dh a r m o n i cg e n e r a t i o n ” j o u r n a lo fl i g h t w a v et e c h n o l o g y v 0 1 7 ( i 0 ) ：1 5 9 7 1 6 0 0 ，1 9 8 9 3 0z h a n gz h i y o n g ，z h uy o n g y u a n ，z h us h i n i n ge ta 1 。d o m a i ni n v e r s i o ni nl i n b 0 3 b yp r o t o ne x c h a n g ea n dq u i c kh e a tt r e a t m e n t ”，j o u r n a lo fs y n t h e t i cc r y s t a l s ( 人 工晶体学报) ，v 0 1 2 4 ( 1 ) ，p p l 4 ( i nc h i n e s e ) ，1 9 9 5 3 1h ny w e ie ta 1 ，c o n n e c t i o nm a n a g e m e n tf o rm u l t i w a v e l e n g t h0 p t i c a ln e t w o r k l n e t ， i e e ej o u r n a lo ns e l e c t e da r e a si nc o m m u n i c a t i o n s ，1 9 9 8 ，1 6 ( 7 ) ：1 0 9 7 1 1 0 7 ： 3 2 张成良，韦乐平，光通信发展的新趋势，电信科学，19 9 9 ，( 6 ) ：l 一4 ； 3 3b y r a vr a m a m u r t h ye ta 1 ，w a v e l e n g t h