[发明专利]一种二维准周期光学超晶格结构的设计方法

摘要

本发明公开了一种二维准周期光学超晶格结构的设计方法，包括如下步骤1)三个非线性过程为频率下转换级联两个倍频过程；2)将步骤1)中的三个非共线过程中的波矢失配量作为二维准周期光学超晶格在倒空间的三个倒格矢，三个倒格矢的大小由非线性过程决定，方向由结构的最佳傅里叶系数进行优化；3)将步骤2)中获得的倒格矢根据正交性关系获得二维正空间的三个基矢量，由三个基矢量组成三种平行四边形，三种平行四边形以准周期序列布满整个正空间，平行四边形的顶点作为二维准周期光学超晶格圆形畴的中心，获得二维准周期光学超晶格。实现非共线的多波长激光，不需要复杂的分光器件，这为量子光学等领域提供了更多便利。

主权项

一种二维准周期光学超晶格结构的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：1)三个非线性过程为频率下转换级联两个倍频过程，过程一为基波光源下转换产生信号光和闲置光的共线过程，过程二为信号光倍频产生信号光的倍频光的非共线过程，过程三为闲置光倍频产生闲置光的倍频光的非共线过程；2)将步骤1)中的三个非共线过程中的波矢失配量作为二维准周期光学超晶格在倒空间的三个倒格矢G1,G2,G3，三个倒格矢的大小由非线性过程决定，方向由结构的最佳傅里叶系数进行优化，它们在x、y两个方向上的分量为(G11,G12),(G21,G22),(G31,G32)；根据广义双网格方法，通过在倒空间增加三个第三维矢量qj＝(q1,q2,q3)，构成三维空间的基矢量Kj，Kj可以写成一个3×3矩阵如下：Kj=Δk11Δk12q1Δk21Δk22q2Δk31Δk32q3---(1)]]>3)将步骤2)获得的倒格矢经过正交性关系得到正空间的三个三维基矢量，Aj=a11a12b1a21a22b2a31a32b3---(2)]]>其中是二维正空间的三个基矢量，是第三维正空间的基矢量；由三个基矢量a1,a2,a3组成三种平行四边形，三种平行四边形以准周期序列布满整个正空间，平行四边形的顶点作为二维准周期光学超晶格圆形畴的中心，获得二维准周期光学超晶格。