單體異型高效相位共軛反射鏡的製作方法

2023-04-25 14:47:51

專利名稱：單體異型高效相位共軛反射鏡的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於光學實驗技術中的元件，特別是用於雷射技術領域。
BaTiO3相位共軛反射鏡目前在實驗室中已獲得反射率為30％－50％的相位共軛波輸出。常規的相位共軛鏡是用BaTiO3磨成矩形、長方型六面拋光的晶體做成，為了提高相位共軛鏡反射率，有的在晶體表面鍍反射膜或放置外反射鏡構成線性或環形腔結構。但是這類鏡子在製做上較困難不易成批生產，抗失諧能力低，以及反射率滿足不了當前實際需要。
參考文獻1、BaTiO3自泵浦相位共軛鏡《光學學報》V01.9、598(1989)2、Photorefractive nonlinear optics and optical comput－ing「Optical Engineering」Vo1.28、328(1989)本實用新型的目的在於克服上述各類相位共軛反射鏡的缺點和不足，提供一種單體異型高效相位共軛反射鏡，該反射鏡製做簡單，具有相位共軛反射率＞50％的性能，並具有高反射域寬、抗失諧能力強、可批量生產的特點。
BaTiO3晶體的優越性在於它比其它光折變晶體具有更大的 Pockels係數，從而便BaTiO3晶體的光折變效應要比其它光折變晶體強許多。在BaTiO3晶體，最大的Pockels係數是γ42＝γ51(γ42＝1640×10－12m／v)，顯然，為獲得最大相位共軛波輸出，光束在晶體的 (100)面內傳輸時，當傳輸光束與晶軸C方向夾角近45°時為最好，這是因為在這種配置下，γ42的貢獻最大。對常規的BaTiO3相位共軛反射鏡，由於BaTiO3晶體本身的折射係數很大(n＝2.42)，至使外界入射光束不可能在晶體內折射後，在晶體內的傳輸光束能與晶軸正C方向成45°角(BaTiO3的內全反射角為24°24′)。換言之，根據上述的判據，現有的常規BaTiO3相位共軛鏡並未工作在最佳工作區，故所得相位共軛反射率並非最佳反射率。
本實用新型的異型相位共軛反射鏡是用BaTiO3晶體材料製做。對把Z方向取為晶軸正C方向已拋光好的矩形或長方形晶體再拋光一個(01T)面或(和)(011)面，它可像


圖1、圖2、圖3所示的形狀，然後進行極化。當入射光束在(100)面內近垂直(01T)或(011)面入射到晶體內，即可實現入射光束在晶體內的折射光束與晶軸正C方向成近45°角配置，從而實現該晶體獲得最佳的相位共軛反射率輸出。利用這種原理研製成的相位共軛反射鏡已獲得＞50％反射率的相位共軛波輸出。
實施例對給定的BaTiO3晶體毛坯(已經定向並粗加工切割好的晶塊)，經細磨並拋光加工成6.23mm×6.42mm×5.5mm(c×a×b)的長方形晶塊，再磨(01T)面。為保證加工精度，要求加工中邊定向邊加工(加工精度小於30′)。(01T)面為一長方形，其長邊與晶體的一條邊稜相同稱為A邊，短邊稱為B邊(
圖1)。A＝5.5mm；B＝3mm。晶體加工完畢後在C方向加電場進行極化，加工極化好的晶體置於光學調節架上，光束近垂直(01T)面入射到晶體內，這樣可極容易地實現晶體內的傳輸光束與晶體C方向成近45°角的配置，從而達到最大限度利用r42的目的，獲得相位共軛高反射率輸出。
使用本實用新型製成的相位共軛反射鏡與常規的相位共軛反射鏡相比具有下述明顯的優點(1)反射率高、結構簡單。目前國內外通用的BaTiO3相位共軛反射鏡反射率實驗室水平為30％－50％左右，人們為了提高共軛鏡反射率，採用了鍍膜或外置反射鏡(形成線性或環形腔)等方法，但本實用新型製做的單體異型共軛反射鏡，無需在晶體上鍍膜或安放外置反射鏡，反射率已大於50％，且具有使用調正方便的優點。
(2)高反域寬、抗失諧能力強。使用本實用新型製成的相位共軛反射鏡與常規相位共軛鏡相比具有較寬的高反射域(反射率＞50％區域)，從而調正容易且具有較高的抗失諧能力，這在實際應用中將是十分突出的優點。
(3)本實用新型給出的設計，將是對任何給定的BaTiO3晶體材料的最佳反射率設計，這將為確保批量生產高質量相位共軛反射鏡提供了技術依據，從而將為相位共軛反射鏡的更廣泛應用創造有利條件。
權利要求1.一種把Z方向取為晶軸正C方向的BaTiO3單疇晶體製成的相位共軛反射鏡，其特徵在於在已拋光好的矩形或長方形晶體上，再拋光一個(01T)面或(和)(011)面，經極化具有一個或兩個入射面的相位共軛鏡。
專利摘要本實用新型屬於光學實驗技術中的元件，特別是用於雷射技術領域，本實用新型採用光折變晶體BaTiO
文檔編號G02B1/02GK2058499SQ89220219
公開日1990年6月20日 申請日期1989年11月30日 優先權日1989年11月30日
發明者張治國, 葉佩弦, 朱鏞, 吳星 申請人:中國科學院物理研究所