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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 光電工程學研究所
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dc.contributor.advisor彭隆瀚
dc.contributor.authorChung-Wei Hsuen
dc.contributor.author許峻瑋zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T02:29:34Z-
dc.date.available2021-08-01
dc.date.copyright2011-08-10
dc.date.issued2011
dc.date.submitted2011-08-01
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/31096-
dc.description.abstract本論文主要以非線性晶體鈮酸鋰及摻氧化鎂鈮酸鋰為材料,藉由在晶體中研製出週期性極化反轉結構,產生一光柵動量,使1064nm紅外光因準相位匹配而倍頻輸出綠光。
吾人以高壓致極化反轉之方法,於0.5mm鈮酸鋰上完成變跡區段啁啾結構。憑藉本實驗室0.5mm鈮酸鋰之穩定製程,改良其步驟,以反向製程在厚度0.75mm鈮酸鋰上研製出一維週期性極化反轉結構。至於摻氧化鎂鈮酸鋰方面,吾人在厚度為1mm晶體上,利用定電流完成準一維一階綠光週期結構。為克服摻氧化鎂鈮酸鋰一維一階週期性結構製作上之困難,放棄傳統液態電極方式,使用高溫矽油加壓法,於0.5mm摻氧化鎂鈮酸鋰之表面研製出一維一階綠光週期性結構。光學量測上,於0.5mm鈮酸鋰變跡區段啁啾結構進行倍頻實驗,測得溫度頻寬
zh_TW
dc.description.abstractThe thesis discusses the fabrication issues of periodically poled structure on congruent lithium niobate(CLN) and magnesium-oxide-doped congruent lithium niobate(MgO:CLN) to let a 1064nm infrared laser convert into a 532nm green laser by using the quasi-phase-matched second-harmonic-generation (QPM-SHG) technique.
The apodized segment of chirped grating in 0.5mm thick congruent lithium niobate was fabricated by the forward electric poling method. A backward electric poling process were applied to make one dimension periodically poled structure on 0.75mm thick CLN. For MgO:CLN, We achieved a quasi-one-dimension first-order QPM periods on 1mm thick crystal by using a method of constant-current electric poling. In order to solve the merge on magnesium-oxide-doped congruent lithium niobate, we developed a method of high temperature electric poling, to make a surface of one dimension periodically poled grating on 0.5mm MgO:CLN. The SHG characteristics for an apodized-segment-chirped 0.5mm congruent lithium niobate shows acceptance temperature bandwidth 63 oC with conversion efficiency 36.6
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T02:29:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-100-R98941082-1.pdf: 6169777 bytes, checksum: 451d67baa716d4baa43c7027fd89baed (MD5)
Previous issue date: 2011
en
dc.description.tableofcontents第一章 緒論 - 1 -
1.1 研究背景與動機 - 1 -
1.2 常用非線性晶體 - 4 -
1.3 鈮酸鋰晶體 - 6 -
1.3.1 鈮酸鋰歷史簡介 - 6 -
1.3.2 鈮酸鋰的鐵電相 - 7 -
1.3.3 鋰空缺模型 - 10 -
1.3.4 鈮酸鋰電光(electric-optics)性質 - 11 -
1.3.5 鈮酸鋰光折變效應 - 11 -
1.3.6 鈮酸鋰焦電性質 - 12 -
1.3.7 鈮酸鋰之摻雜 - 13 -
1.4 非線性頻率轉換技術 - 15 -
1.4.1 和頻產生 - 15 -
1.4.1 差頻產生 - 15 -
1.4.1 倍頻產生 - 16 -
1.5 論文內容之概述 - 17 -
第二章 非線性頻率轉換理論 - 19 -
2.1 非線性頻率轉換與相位匹配 - 19 -
2.1.1 非線性頻率轉換 - 19 -
2.1.2 倍頻產生 - 21 -
2.1.3 平面波近似 - 22 -
2.1.4 高斯波近似 - 24 -
2.2 相位匹配 - 27 -
2.2.1 雙折射相位匹配 - 27 -
2.3 準相位匹配 - 30 -
2.3.1 一維空間 - 30 -
2.3.2 二維空間 - 36 -
2.4 可接受波長頻寬與溫度頻寬 - 40 -
2.5 變跡(APODIZED)相位調變理論 - 42 -
2.5.1 變跡線性啁啾光柵 - 42 -
2.5.2 變跡區段啁啾光柵 - 49 -
第三章 設計與製程 - 55 -
3.1 週期設計 - 55 -
3.2 極化反轉模型 - 58 -
3.3 鈮酸鋰晶片高電壓致極化反轉法 - 61 -
3.3.1 高壓電系統 - 61 -
3.3.2 反轉時間計算 - 62 -
3.3.3 液態電極與基座之設計 - 63 -
3.3.4 金屬電極定義之方式 - 64 -
3.3.5 0.5mm鈮酸鋰晶片製程方式與結果 - 65 -
3.3.6 加入高介電係數材料為絕緣層加寬一維結構 - 68 -
3.3.7 0.75mm鈮酸鋰晶片之反向製程 - 71 -
3.4 摻氧化鎂鈮酸鋰晶片高壓致極化反轉 - 75 -
3.4.1 熱效應 - 75 -
3.4.2 絕緣層抑制側擴 - 76 -
3.4.3 邊緣效應與成核點密度 - 78 -
3.4.4 1mm準一維結構之定電流反轉機制 - 80 -
3.4.5 高溫下製作一維結構 - 86 -
第四章 光學量測與分析 - 93 -
4.1 綠光倍頻實驗架設 - 93 -
4.2 綠光倍頻實驗結果與分析 - 95 -
4.2.1 鈮酸鋰變跡區段啁啾光柵量測 - 95 -
4.2.2 1mm摻氧化鎂鈮酸鋰準一維多週期量測 - 104 -
4.3 寬頻綠光實驗架設與結果 - 106 -
4.3.1 寬頻綠光之光學實驗架構 - 106 -
4.3.2 寬頻綠光實驗結果與分析 - 107 -
第五章 結論與未來展望 - 113 -
5.1 結論 - 113 -
5.2 未來展望 - 115 -
dc.language.isozh-TW
dc.subject綠光雷射zh_TW
dc.subject非線性光學zh_TW
dc.subject準相位匹配zh_TW
dc.subjectnonlinear opticsen
dc.subjectgreen laseren
dc.subjectquasi-phase-matchingen
dc.title從變跡準相位匹配探討大頻寬綠光倍頻鈮酸鋰晶片之研製zh_TW
dc.titleStudy of Large Bandwidth Second Harmonic Generation Green Laser Based on Apodized Quasi-Phase-Matching Periodically-Poled Lithium Niobateen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear99-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee孔慶昌,王維新,賴志明,黃永孟
dc.subject.keyword非線性光學,準相位匹配,綠光雷射,zh_TW
dc.subject.keywordnonlinear optics,quasi-phase-matching,green laser,en
dc.relation.page121
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2011-08-01
dc.contributor.author-college電機資訊學院zh_TW
dc.contributor.author-dept光電工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:光電工程學研究所

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