[发明专利]一种基于非线性界面切伦科夫倍频的波前探测方法

摘要

本发明涉及一种基于非线性界面切伦科夫倍频的波前探测方法，属于基于非线性光学的波前探测技术领域，根据非线性界面材料，调整待测的基频光入射角度，保证基频光入射至非线性界面产生非线性切伦科夫倍频光，接收并重构倍频光的波前分布，反推基频光的波前分布，本发明基于非线性界面切伦科夫倍频可以在一段宽频谱内自动满足位相匹配关系，实现宽带的频率转换，同时，倍频光与基频光自动分离，无需滤波处理，简化光路，便于测量，此外，倍频光与基频光的波前分布关系对应简单，便于直接进行基频光的波前重构。

主权项

1.一种基于非线性界面切伦科夫倍频的波前探测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据非线性界面材料，调整待测的基频光入射角度，保证基频光入射至非线性界面产生非线性切伦科夫倍频光；S2：接收并重构倍频光的波前分布，反推基频光的波前分布；假设基频光波前分布某一点的波矢指向为γ₀+Δγ，该点在倍频光波前分布对应位置的波矢指向为θ₀+Δθ，根据耦合波方程推导基频光与倍频光的波前分布关系，耦合波方程在做慢变振幅近似后，如下：其中，E₂＝CE₁²，C是与θ、γ、Δθ、Δγ均无关的函数；当Δθ＝0时，有Δγ＝0，取Δθ＝0与Δθ≠0两种情况有：上下两式相除得到：简化得到：Δθk₂z＝2Δγk₁z，进而得到基频光与倍频光的波前分布关系为其中，n₁为非线性界面对基频光的折射率，n₂为非线性界面对倍频光的折射率，Δγ与Δθ分别表示基频光与倍频光的指向偏差，k₁和k₂分别表示基频光与倍频光的波矢。