基于量子阻抗Lorentz振子的三种晶体二次谐波特性

作者:白琦琪; 李凯; 王晓凤; 于宇; 王雨雷; 张勇*; 赵培德*; 夏元钦*
来源:激光与光电子学进展, 2023, 60(21): 278-286.
DOI:10.3788/lop222840

摘要

量子阻抗Lorentz振子(QILO)是基于Bohr-Sommerfeld理论和量子力学选择定则对Lorentz振子量子化所新近建立的模型。根据该模型,分别对Li2SnTeO6、CsClO3和Na2Nb4O11三种光学晶体二次谐波特性进行了分析与数值模拟,尝试提出了一种估算晶体二阶非线性光学系数的方法。首先,根据晶体线性吸收光谱的峰值频率和半峰全宽,利用QILO模型计算了晶体的原子跃迁前后的有效量子数,然后根据QILO的二阶非线性效应参数的计算公式推算了晶体二阶电极化率,由此得到上述三种晶体在波长532 nm的倍频系数分别为0.17 pm/V、0.69 pm/V和1.17 pm/V,且与第一性原理的数值吻合较好。结果表明,基于QILO模型的二阶电极化率,有助于分析和提高材料的和频、差频以及倍频的效率,且方法简单、计算耗时少、运算效率高。