非线性光学材料电子束辐照实验研究

论文摘要

本论文主要从实验上研究不同剂量电子束辐照对KTP材料的辐照损伤效应，课题来源于国家自然基金项目(10805001)。辐照损伤问题一直以来是军事航天领域研究人员所关注的一个极其重要的问题，早在上个世纪五十年代，人们就已经注意到在核反应、粒子加速器和空间自然辐照环境中产生的带电粒子对材料或者电子元器件的损伤问题，已经进行很多重要的研究并应用到了航天器的辐照防护中，然而对于非线性光学材料辐照损伤的实验研究几乎没见报道。磷酸钛氧钾（KTiOP4，KTP）晶体就是最令人注目的优良的光学材料之一，具有较高的非线性系数、较高的抗光伤阈值、大的光电系数、良好的热稳定等优点，是非线性领域不可或缺的材料。KTP晶体被广泛应用于很多领域，例如激光倍频、参量震荡、电光调制、声光调制等。本文首先对电子束辐照技术、辐照系统、KTP晶体、光学倍频原理作了简要介绍分析，然后着重测试分析了不同电子束剂量辐照后KTP材料的倍频特性。本文的主要工作如下：1.对相位匹配技术的基本原理及相位匹配的特性进行了理论分析；2.设计了新的辐照样品实验装置，搭建实验平台，分别对未进行辐照的KTP晶体、间歇辐照的KTP晶体、连续辐照KTP晶体进行倍频实验，测量了倍频光随入射角度的变化曲线；图表3.通过对不同参数的KTP晶体倍频曲线的对比研究，总结分析了电子束辐照对KTP材料的损伤效应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 电子束辐照技术的应用介绍
• 1.1.1 辐照的相关概念
• 1.1.2 电子束辐照技术
• 1.1.3 辐照量单位与剂量测量
• 1.2 材料辐照研究现状
• 1.3 本论文研究的意义及内容
• 第二章 电子束辐照系统的简介
• 2.1 电子束辐照的类型及应用
• 2.2 电子束加速器系统的简介
• 第三章 非线性光学晶体实验原理与装置
• 3.1 相关实验原理
• 3.1.1 非线性光学[28-30]
• 3.1.2 二阶非线性互作用的耦合波方程
• 3.1.3 小信号近似
• 3.1.4 非线性光学中的相位匹配
• 3.2 晶体倍频相关实验技术
• 3.2.1 Maker 条纹与非线性系数的测量
• 3.2.2 KTP 晶体的介绍
• 3.3 实验装置
• 第四章 KTP 样品辐照与非线性光学性质测量实验研究
• 4.1 实验样品辐照处理
• 4.1.1 连续辐照处理
• 4.1.2 间歇辐照处理
• 4.2 实验过程
• 4.2.1 实验装置的调节
• 4.2.2 KTP 样品光学倍频实验
• 4.3 实验数据分析
• 4.3.1 比较经连续辐照后的 KTP 样品的倍频情况
• 4.3.2 比较经间歇辐照后的 KTP 样品的倍频情况
• 4.4 实验结论
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 附录
• 致谢