光學(xué)超晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計及其在光波長轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用

第 1 章 緒論1
1.1 光波長轉(zhuǎn)換器的作用 1
1.2 基于光學(xué)超晶格的光波長轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 2
參考文獻 5
第 2 章 基于光學(xué)超晶格的光波長轉(zhuǎn)換基本原理 9
2.1 準(zhǔn)相位匹配 9
2.2 基于差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換原理及實現(xiàn)方案 13
2.3 基于級聯(lián)倍頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換原理及實現(xiàn)方案 14
2.4 基于級聯(lián)和頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換原理及實現(xiàn)方案 18
2.5 耦合波方程的龍格庫塔解法 21
2.5.1 龍格庫塔法簡介 21
2.5.2 四階龍格庫塔法 23
2.6 遺傳算法在光學(xué)超晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用 24
2.6.1 遺傳算法的特點 25
2.6.2 遺傳算法的基本術(shù)語 26
2.6.3 遺傳算法的尋優(yōu)過程 28
2.6.4 遺傳算法的改進 30
2.6.5 基于遺傳算法的光學(xué)超晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計 33
2.7 本章小結(jié) 39
參考文獻 40
第 3 章 均勻分段結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格及其在光波長轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用 42
3.1 均勻分段結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格模型 42
3.2 基于級聯(lián)倍頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 43
3.2.1 單通構(gòu)型 44
3.2.2 雙通構(gòu)型 47
3.2.3 溫度變化和極化周期誤差的影響 56
3.3 基于級聯(lián)和頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 64
3.3.1 單通構(gòu)型 64
3.3.2 雙通構(gòu)型 66
3.3.3 溫度變化和晶體長度制造誤差的影響 74
3.4 本章小結(jié) 85
參考文獻 85
第 4 章 階梯分段結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格及其在光波長轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用 87
4.1 階梯分段結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格模型 87
4.2 基于差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 88
4.3 基于級聯(lián)倍頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 94
4.3.1 單通構(gòu)型 95
4.3.2 雙通構(gòu)型 98
4.4 基于級聯(lián)和頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 100
4.5 本章小結(jié) 102
參考文獻 102
第 5 章 啁啾結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格及其在光波長轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用 104
5.1 貝塞爾啁啾結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格 104
5.1.1 貝塞爾啁啾結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格模型 104
5.1.2 基于級聯(lián)倍頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 105
5.1.3 基于級聯(lián)和頻效應(yīng) 差頻效應(yīng)的光波長轉(zhuǎn)換特性 112
5.2 正弦振蕩衰減啁啾結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格 116
5.2.1 正弦振蕩衰減啁啾結(jié)構(gòu)光學(xué)超晶格模型 116
5.2.2 正弦振蕩衰減啁啾結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)的對比 117
5.2.3 不同晶體長度下的光波長轉(zhuǎn)換特性 119
5.2.4 晶體長度制造誤差對光波長轉(zhuǎn)換特性的影響 120
5.3 本章小結(jié) 122
參考文獻 122
第 6 章 光學(xué)超晶格在頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測技術(shù)中的應(yīng)用 123
6.1 基于1550nm波長單光子探測器的頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測方案 123
6.2 基于800nm波長單光子探測器的頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測方案 125
6.3 頻率上轉(zhuǎn)換單光子探測方案的性能分析 126
6.3.1 頻率上轉(zhuǎn)換過程中的量子特性分析 126
6.3.2 頻率轉(zhuǎn)換效率分析 128
6.4 本章小結(jié) 134
參考文獻 134