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[讨论]晶体的非线性性质跟键有关吗?
呵呵,随便说几句。我就是做SHG的。
晶体的非线性光学性质从经典角度来解释就是因为电子所在的势场的非线性引起的。电子在激光激发下在势场中振荡产生电极距,由於势场的非线性,这个电极距也就有各次谐波的振荡分量,辐射出来的就是各次谐波,比如说二倍频,三倍频什么的。
化学键直接影响势场的分布,因而肯定是会影响非线性性质的。事实上,早就有研究小组用SHG研究在不同气体环境下CVD生长半导体薄膜。比如说,在Ar气体下,半导体表面会有一些dangling bonds;而如果在氢气下,H原子会terminate那些dangling bonds。因而在这两种不同的环境下半导体表面的键的情况就不同,其SHG强度也就不同。
事实上基本上所有的物质都有非线性效应,无非是非线性系数的大小的问题。常用的非线性晶体有KDP,BBO等。现在一个热门研究方向是半导体的非线性光学性质,特别是nano crystal的非线性光学性质。
至於偏振,这个问题有点奇怪。要观察到非线性现象一般要脉冲激光,而我还不知道哪种激光不是偏振光。不过倍频光的偏振方向不一定和基本光偏振方向一致,因为非线性系数是个张量。 |
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