尿素晶体的氩离子激光倍频实验：热效应与相位失配研究

"这篇科研论文主要探讨了尿素晶体在氩离子激光倍频过程中的特性，特别是热效应导致的φ角方向相位失配现象，以及倍频效率与各种参数之间的关系。研究者使用了514.5、496.5和488.0nm三条氩离子激光谱线在尿素晶体中进行实验，成功产生了257.3、248.3和244.0nm的连续紫外相干辐射。" 在非线性光学领域，尿素晶体因其独特的性质被广泛用于频率转换过程，例如激光的倍频。文章指出，尽管存在多种非线性晶体，如KDP、KD*P、ADP和KBBO等，它们在特定温度下可以产生不同波长的紫外辐射，但这些晶体的工作条件往往受限，如ADP晶体需在极低温度下工作。尿素晶体则提供了一种相对更为灵活的选择。 该研究首次详细报告了在尿素晶体中利用氩离子激光的三条谱线进行倍频实验的结果。热效应是实验中的一个重要考虑因素，它在φ角方向引起了相位失配，这直接影响到倍频效率。相位匹配是非线性光学过程中至关重要的概念，确保入射光子和产生的新光子具有相同的相位，从而提高转换效率。热效应导致的相位失配意味着随着激光功率的增加或晶体温度的变化，原本精确的相位匹配可能被破坏，影响转换效果。 论文还讨论了倍频效率如何依赖于其他参数，包括激光功率、晶体尺寸、入射角度等。这些关系对于优化实验条件、提升紫外辐射输出功率具有实际指导意义。实验装置采用的是第一类角度相位匹配方法，即ee-o方法，这种方法在特定的入射角度下可以实现相位匹配。 通过实验，研究者观察到在514.5、496.5和488.0nm激光照射下，尿素晶体能够产生257.3、248.3和244.0nm的紫外光，这是连续的紫外相干辐射，表明尿素晶体在非线性光学应用中有很大的潜力，尤其是在产生紫外波段的激光源方面。 这项研究深化了我们对尿素晶体在非线性光学过程中的理解，特别是在激光倍频技术中的应用，为后续研究提供了理论基础和实验数据，有助于进一步开发更高效、稳定的紫外激光源。