鐵電類晶體光折變表面電磁波研究.pdf

1、鐵電類晶體以其具有較大的電光系數(shù)而成為重要的非線性光學(xué)材料，并在光折變非線性光學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的研究與應(yīng)用。鐵電材料在體光學(xué)非線性效應(yīng)方面的研究和應(yīng)用已得到空前的發(fā)展和完善。相比之下對于此類物質(zhì)表面光學(xué)非線性效應(yīng)的研究還很少，而表面光學(xué)非線性效應(yīng)與體光學(xué)非線性效應(yīng)具有顯著的不同，這方面的研究將具有重要的意義。 光折變表面電磁波是指一束自彎曲的光束經(jīng)歷了如下的循環(huán)過程：入射到晶體的光束在晶體的表面發(fā)生全內(nèi)反射，然后經(jīng)過偏折回晶體的表

2、面。通常所說的表面電磁波是指沿兩個介質(zhì)的分界面?zhèn)鞑サ碾姶挪?，并且在偏離分界面時，其振幅呈指數(shù)地衰減。這種表面電磁波必定是橫磁的(TM)。光折變表面電磁波與通常的表面電磁波不同，當(dāng)光折變晶體中產(chǎn)生的偏折能被全內(nèi)反射所平衡，此時能在晶體的表面產(chǎn)生自感應(yīng)的光折變表面電磁波。 在光折變晶體中空間電荷場的形成機(jī)制有三種：擴(kuò)散機(jī)制，漂移機(jī)制，光生伏打機(jī)制。由光折變表面電磁波的研究進(jìn)展可以看出擴(kuò)散機(jī)制下的光折變表面電磁波的理論已相當(dāng)完善，并在

3、實(shí)驗(yàn)中觀察到光折變表面電磁波。擴(kuò)散和漂移機(jī)制下的光折變表面電磁波的理論沒有形成統(tǒng)一的體系，只是從兩個側(cè)面進(jìn)行了研究，而且沒有從實(shí)驗(yàn)上觀察到擴(kuò)散和漂移機(jī)制下的光折變表面電磁波。光生伏打機(jī)制下的光折變表面電磁波還沒有開始進(jìn)行研究。 本文針對鐵電類晶體的光折變表面電磁波進(jìn)行了初步研究。主要的內(nèi)容及結(jié)論有： (1)依據(jù)光折變效應(yīng)的帶輸運(yùn)模型從理論上分析了在光生伏打機(jī)制下的光折變表面電磁波。(2)首次在實(shí)驗(yàn)中觀察到擴(kuò)散和漂移機(jī)制下