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论文从理论上研究了新型非线性CsLiB6O10(CLBO)晶体用于光参量过程的有关特性。由于全固态激光器具有体积小、功率高、携带方便等特点,其应用和开发,不但有重要的学术价值,而且有很大的实用价值。紫外波段激光的输出主要采用频率变换技术来实现,与常用的KH2PO4(KDP)、β-BaB2O4(BBO)、LiB3O5(LBO)比较,CLBO晶体具有有效非线性系数大、最短透光波段短、输出波长范围宽、走离角小、允许角、允许波长、允许温度等允许参量范围宽、易于生成大体积的单晶(可在两周内,生长出14×11×11cm3的单晶)等突出优点。论文完成了CLBO晶体光参量振荡在Ⅰ、Ⅱ类相位匹配时的角度调谐曲线,双谐振、单谐振条件下的振荡阈值及转换效率曲线,并与BBO晶体进行了比较。 第一章介绍了光参量激光器及相关非线性晶体的发展状况,综述了CLBO晶体的研制背景及其光学性质的研究进展情况。第二章对CLBO晶体的角度调谐参量过程进行了理论研究。从动量、能量守恒和CLBO晶体的Sellmeier色散方程出发,给出了CLBO晶体Ⅰ、Ⅱ类相位匹配的角度调谐曲线,并与BBO晶体进行了比较,得到了在Ⅰ类相位匹配和Ⅱ类相位匹配情况下,CLBO晶体的最短波长都比同等条件下的BBO短的结论,尤其在Ⅱ类相位匹配时性能更加优良。第三章分析和数值模拟计算了平面波双谐振情况下CLBO晶体的振荡阈值和转换效率曲线,同时给出了高斯光束的转换效率曲线并与BBO晶体进行了比较。从结果可以看出,在平面波双谐振下,CLBO晶体的振荡阈值低于同等条件下的BBO晶体,从而为连续波、长脉冲等能量较小的泵浦源提供了更加优良的可选晶体。 提出了在双谐振时,平面波和高斯光束在一定的泵浦条件下,都存在最 佳长度、最佳泵浦强度的问题,并对其进行了计算机数值模拟。在对单 谐振和双谐振的振荡阈值和转换效率的理论研究中,得到了单谐振与双 谐振不同的是:在单谐振情况下,随泵浦强度、晶体长度的增加,转换 效率曲线只有饱和的趋势,而无下降趋势的结论。