铌酸锂波导中切伦科夫倍频实验：蓝绿光高效转换

"铌酸锂质子交换波导中切伦科夫倍频实验研究" 本文详细探讨了在铌酸锂质子交换波导中利用切伦科夫效应实现蓝绿光倍频输出的实验与理论研究。切伦科夫倍频是一种非线性光学现象，其中高频光波（二次谐波）由低频光波（基波）通过非线性介质产生，当基波在介质中的相速度超过光在该介质中的群速度时发生。在这种情况下，铌酸锂质子交换波导因其独特的光学特性成为理想的实验平台。 质子交换技术用于制备铌酸锂波导，这种技术能够增加晶体表面的折射率，形成高折射率差的波导层，从而提高光功率密度和转换效率。实验中，研究人员通过计算分析了波导参数如何影响不同基波波长的倍频转换效率。理论计算显示，特定的波导结构能优化切伦科夫二次谐波的产生，特别是当基波以*3模传输时，能够有效利用铌酸锂的最大非线性系数。 文章中提到，实验制备了适合蓝绿光输出的铌酸锂质子交换波导，并成功观测到高效的倍频光产生。通过测量倍频转换效率与抽运功率及抽运波长的关系，实验结果与理论预测一致，证实了这种方法的可行性。这种技术对于开发半导体抽运的集成可见光光源具有重要意义，特别是在光通信、光信息处理和光学传感等领域。 切伦科夫相位匹配是实现这一过程的关键，它允许在特定条件下达到较高的转换效率。通过对铌酸锂波导的精细设计和制备，可以控制光在波导内的传播模式，从而优化非线性相互作用，提高倍频效果。 总结而言，这篇研究揭示了切伦科夫倍频在铌酸锂质子交换波导中的潜力，为实现高效蓝绿光源提供了新的策略。通过深入理解这种现象和优化实验参数，未来可能开发出更多高性能的光电子器件。同时，这项工作也得到了上海市多项科技基金的支持，进一步推动了国内在非线性光学领域的研究与发展。