参变过程中的群速延迟对晶体匹配长度的影响

基于能量守恒和三波耦合波方程, 建立了超短脉冲在参变过程中二次谐波产生时的I类和II类相位匹配条件、基波与谐波之间的群速延迟时间、以及群速失配对晶体长度限制的理论基础。以负单轴非线性光学晶体CsLiB6O10为例, 分析和数值计算了超短脉冲宽度为100 fs时, 谐波的群速匹配长度随基波波长变化的规律。研究结果表明在I类相位匹配条件下, 基波波长为642 nm时, 群速延迟最小, 相应的群速匹配晶体长度最长为19.1 mm;在II类相位匹配条件下, 基波波长为767 nm, 群速延迟最小, 群速匹配长度最长为0.89 mm。