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光限幅响应与光限幅器
光限幅响应与光限幅器
所谓非线性光限幅效应是指当激光入射到介质时，一般情况下，输出光强随入射光强的增加而线性增加。但是，对于某些介质，当入射光强达到一定阈值后，输出光强增加缓慢或不再增加。
理想的光限幅效应可描述为，(a)给出了与入射光强的关系，当入射光强超过阐值后，其输出光强将保持为常数；(b)给出了样品的透过率与入射光强的关系，即最初的恒定透过率随入射光强的增加将迅速减小到很低。
有机材料的非线性光限幅效应包括自散(聚)焦、非线性散射、光折变、双光子吸收（TPA)，及反饱和吸收(RSA)等。
自散(聚)焦光限幅阈值较低，但若要实现实用，其结构将比较复杂；非线性散射光限幅的输出幅值较低，但限幅阈值通常很高；光折变光限幅的阈值和输出幅值都较小，但材料的损伤阈值一般都很低；双光子吸收光限幅的线性透射很高，但限幅阈值往往也很高。反饱和吸收光限幅响应速度快、线性透射率高、防护波段宽.
几种重要的光折变晶体材料
双掺铌酸锂晶体
Fe：Mg：LN，Fe：In：LN，Fe：Zn：LN等高衍射效率、快光折变响应、强的抗光散射能力、优良的热固定性质，价格低廉，易生成体块
掺铈BaTiO3晶体
高效自泵浦相位共轭晶体，不需要外来光源，由晶体在空气中受激背向光折变散射产生
KNSBN晶体
室温下无相变，不退极化，对掺杂离子有较大容忍性，修正晶体性质
4.准相位匹配（QPM）谐波器件的发展
准相位匹配在介电体超晶格中实现，
利用周期极化晶体实现
常见的周期极化晶体：
周期极化PPLN，PPKTP，PPRTA，PPLT，PPBNN等
光折变效应有两个显著特点：弱激光响应和非局域响应。前者指其效应与激光强度无明显相关性，用弱激光如毫瓦量级功率的激光来照射光折变材料，只需足够长的时间，也会产生明显的光致折射率变化。一束弱光可以使电荷—个个地移动．从而逐步建立起强电场。后者指通过光折变效应建立折射率相位栅不仅在时间响应上显示出惯性，而且在空间分布上其响应也是非局域的，折射率改变的最大处并不对应光辐照最强处。
二、聚合物光折变材料的种类
显示光折变效应的材料必须包括下列组分：在光激发后能产生光生载流子的光敏组分；光生载流子的输运介质；载流子的俘获中心和具有电光特性的二阶非线性光学生色团。
有机聚合物光折变材料有着明显的优势：①聚合物材料所具有的大电光系数、高光学损伤阈值、低直流介电常数使其在理论上具有比无机晶体大几倍的品质因数；
②聚合物材料在分子设计上有很大的灵活性，并且可以利用掺杂不同增感剂来选择不同的工作波段；
③聚合物材料易于加工成各种形状的薄膜和波导结构器件并使之与集成光学相匹配等。
1、以惰性聚合物为主体的掺杂体系
2、以电光聚合物为主体的掺杂体系
3、以电荷输运聚合物为主体的掺杂体系
4、全功能(单组分)体系

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