论文部分内容阅读
自从准位相匹配技术实现以后,人为构造的铁电晶体中畴反转的结构越来越普遍,所以在研究初期,我们的研究重点在于畴壁结构激发的非线性切伦科夫辐射和这种现象其本质的探索上,但是在研究切伦科夫型位相匹配的过程中我们猜想不仅不同偏振态不同频率的光之间可以发生耦合现象,利用存在于双折射晶体中的双折射效应,同频率不同偏振态之间的光也有可能发生耦合过程。研究过程中发现了畴壁的晶格对称性相对体介质发生了改变,部分对称性存在着破缺,所以我们预测了在畴壁上偏振态耦合的过程的存在。本文包含了理论分析和实验两方面的研究,研究围绕了基于铁电畴壁产生的偏振态转换过程,将产生的满足切伦科夫条件辐射角的辐射光称为线性切伦科夫辐射。本文集中在研究畴壁上的新的现象-线性切伦科夫辐射,这是首次在畴壁结构上观察到了这一现象,利用不同偏振态的辐射光产生过程来满足切伦科夫的条件。我们从理论上构建了畴壁对于产生线性切伦科夫的理论模型并且得到了辐射光的光强表达式,包括单畴壁和周期性畴壁两种情况,并且讨论了畴壁厚度对辐射光强的影响。实验上,利用双折射晶体的双折射效应可以得到两种偏振态,利用周期性分布的畴壁产生了新的偏振态的辐射光,详细分析了畴壁对线性的极化波的局域和调制作用,包括畴壁会将极化波局域在畴壁附近使之沿着畴壁的方向传播而不是沿着入射光的方向,极化波的相速度会被调制到比入射光相速度大,从而导致本来不能产生切伦科夫辐射的入射光可以在改变入射角以后能顺利激发出线性切伦科夫。通过实验上的这一组现象我们也获得了畴壁处线性极化率矩阵元,这个矩阵同时也反映了畴壁不同于体介质的对称性质,从而获得了畴壁的一般性质。同时由于体介质中很难产生这种线性切伦科夫现象,但是畴壁上却比较容易观测到,这种辐射光因此携带着畴壁本身的结构信息。