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制有三種：擴散機制，漂移機制，光生伏打機制。由光折變表面電磁波的研究進展可以看出擴散機制下的光折變表面電磁波的理論已相當完善，并在

3、實驗中觀察到光折變表面電磁波。擴散和漂移機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)面進行了研究，而且沒有從實驗上觀察到擴散和漂移機制下的光折變表面電磁波。光生伏打機制下的光折變表面電磁波還沒有開始進行研究。 本文針對鐵電類晶體的光折變表面電磁波進行了初步研究。主要的內(nèi)容及結(jié)論有： (1)依據(jù)光折變效應(yīng)的帶輸運模型從理論上分析了在光生伏打機制下的光折變表面電磁波。(2)首次在實驗中觀察到擴散和漂移機制下