摘要：研究发现在辐射极非线性光子晶体中能观察到多重同性的级联式（2）射线的契伦科夫圆锥辐射。通过运用两束入射基波，可产生多种级联式非线性转换过程，从而产生高频契伦科夫辐射，表现为多色的圆锥光线。契伦科夫辐射的外部出射角在很大程度上取决于基波的波长。本文简单介绍了光学超晶格以及位相匹配相关概念。同时着重介绍并分析契伦科夫辐射二倍频、三倍频以及和频的产生，计算不同基波波长下契伦科夫辐射的外部出射角，并绘制相关图表进行分析。契伦科夫辐射外部出射角的实验结果与理论计算结果相符得很好。

关键词非线性光学相位匹配契伦科夫辐射倍频效应

Title Cerenkov radiations in nonlinear photonic crystals

Abstract：Some past research has found that multiple simultaneous cascaded-（2） Cerenkov conical radiations can be observed in radially poled nonlinear photonic crystals.

By using two beams of incident fundamental waves,a variety of cascaded nonlinear up-conversion processes occur which result in high-frequency Cerenkov radiations exhibiting as multicolor conical beams.The external angle of the Cerenkov radiation exhibits strong dependence on the fundamental wavelengths.In this paper,simply introducing some conceptions about optical superlattices and phase-matching.Meanwhile focusing on Cerenkov radiations second harmonic generation(CSHG),third harmonic generation(CTHG) and sum-frequency generation(CSFG),calculating the external angle of the Cerenkov radiation with different fundamental wavelengths,then drawing and analyzing the related chart.The experimental results match well with the theoretical calculation.

Keywords nonlinear optical,phase-matching,Cerenkov radiation, second-harmonic generation

目次

1引言 2

1.1非线性变频技术 2

1.2相位匹配 2

1.3光学超晶格 4

2契伦科夫辐射 5

3契伦科夫二倍频产生 8

3.1类契伦科夫二倍频 9

3.2类契伦科夫二倍频 13

4契伦科夫三倍频产生 15

4.1类契伦科夫三倍频 15

4.2类契伦科夫三倍频 17

4.3 两类契伦科夫三倍频产生比 19

4.4 实验与理论对比 20

5契伦科夫和频产生 22

5.1类契伦科夫和频 22

5.2类契伦科夫和频 24

5.3对比 26

结论 29

致谢 30

参考文献 31

附录A C++计算程序代码 33

1引言

1.1非线性变频技术

非线性光学作为现代光学的一门重要的分支学科，研究领域及重点是强相干光与物质相互作用所产生的各种非线性光学现象的一类学科，包含非线性光学现象、非线性光学理论、非线性光学材料等研究内容[1]。在激光通过实验被发现之前，科研人员只能进行弱光束在介质中的传播的相关实验研究，从而分析计算得出介质的相关折射率。1960年红宝石激光器的发明让激光进入研究人员的视线，高强度、高单色性的相干光源逐渐被应用于科研实验中，这才使在实验中观测到明显的非线性光学效应成为可能。 非线性光子晶体中的契伦科夫辐射:http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205408.html