无周期光学超晶格中耦合三次谐波转换效率的提高

利用非线性共轭梯度算法(NCG)设计了无周期光学超晶格(NOS),在该结构中实现了高转换效率的耦合三次谐波(CTHG)。相对于传统的模拟退火算法(SA)所设计的非周期光学超晶格(AOS),无论单波长还是多波长的CTHG,利用NCG算法所设计的NOS结构可以得到更高的转换效率。这是因为在无周期光学超晶格结构中每层畴的宽度的选取是任意的,通过NCG算法对每层畴宽度进行优化,可以达到更好的准相位匹配(QPM)。计算了转换效率随光波传播距离的变化情况,结果表明转换效率随光波传播距离的增加而增大,这说明每层畴对转换效率的贡献是积极的,所设计的样品达到了准相位匹配。