空间二次谐波产生对光子晶格结构的影响.pdf

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1、激与光电子学进展51，071901(2014)Laser&OptOelectrOnicsProgress~20144中国激光》杂志社空问二次谐波产生对光子晶格结构的影响王龙飞杨立森武一洁李强施慧渊内蒙古师范大学物理与电子信息学院，内蒙古呼和浩特010022摘要利用傅里叶变换法在自散焦LiNbO。：Fe晶体中写入光子晶格的过程中发现，阵列光束与写入晶格相互作用产生的空间二次谐波对写入晶格的结构具有一定的影响。表现为光子晶格中空间频率的倍频现象，干涉条纹的分裂现象和布拉格带隙的展宽现象。通过对一维光子晶格中空间二次谐波的数值模拟和理论计算，证明了空间二次谐波的产生是晶格

2、结构发生改变的主要原因。实验表明，通过控制空间二次谐波的产生情况可以有效地改变写入光子晶格的内部结构。关键词非线性光学；光子晶格；傅里叶变换法；空间二次谐波中图分类号0437文献标识码Adoi：10．3788几OP51．071901InfluenceofSpecialSecond--HarmonicGenerationonPhotonicLatticeStructureWangLongfeiYangLisenWuYijieLiQiangShiHuiyuanDepartmentofPhysicsandElectronicInformation，InnerMongoli

3、aNormalUniversity，Huhhot，InnerMongolia010022，ChinaAbstractFouriertransformisappliedtowritethelatticestructureinself-defocusingLiNb03：Fecrysta1．Intheprocessspaci~second—harmonicgenerationisfabricatedbyarraybeaminteractingwithphotoniclattice．Thespacialsecond—harmonicgenerationhasaninflue

4、nceonwritingthelatticestructure．Resultinginspacialfrequency—doublinginphotoniclattice，cleavagephenomenonofinterferencefringeinlattice，andBraggbandgapbroadening．Thenumericalsimulationsandtheoreticalcalculationsofone—dimensionalphotoniclatticeprovethatspacialsecond—harmonicgenerationisth

5、emaJorcauseofaffectinglatticestructure．Experimentalresultsshowthatspacialsecond—harmonicgenerationcancontroltheinternalstructureinphotoniclattice．Keywordsnonlinearoptics；photoniclattice；Fouriertransformmethod；spacialsecond—harmonicoCIScodes190．4400；190．4160；160．5298；160．52931引言自从1987年光

6、子晶体的概念被提出并得到一系列的实验验证以来，它所具有的独特的光学性质和广阔的应用前景，吸引了众多研究者投入到这项工作中。光子晶体是介质的折射率在空间呈周期性变化的结构。Yablonovitch等在光子晶体中发现了晶体特殊的周期性结构。某些频率的光波受到抑制，形成光子禁带；某些频率的光波能顺利通过，形成光子的允许带。从而证实了光子晶体具有光子带隙结构。这一光学特性在光子晶体的三种结构即一维、二维和三维光子晶体中全部适用n。光子晶体的带隙结构被人们广泛应用于光子晶体器件的研发及改进工作中，如光子晶体光纤”、光子晶体全光开关、光子晶体微腔制备无阈值激光器等。与高维的光子

7、晶体相比较，一维光子晶体结构简单、易于制造，同时也具备二维和三维光子晶体的基本性质。从禁带结构与波长关系、禁带结构与入射角关系、能带结构全貌特征等多个方收稿日期：2013-12-30；收到修改稿日期：2014-02一l1；网络出版日期：2014—06—03基金项目：国家自然科学基金(60467002)、内蒙古自然科学基金(2013MS0926)作者简介：王龙飞(1988一)，女，硕士研究生，主要从事光折变非线性光学方面的研究。E—mail：waitforrain2012@163．com导师简介：杨立森(1953一)，男，教授，主要从事光折变非线性光学方面的研究。