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非线性光学(2)[1]

非线性光学材料小结

非线性光学材料 一、概述 20 世纪60 年代, Franken 等人用红宝石激光束通过石英晶体,首次观察到倍频效应,从而宣告了非线性光学的诞生,非线性光学材料也随之产生。 定义:可以产生非线性光学效应的介质 (一)、非线性光学效应 当激光这样的强光在介质传播时,出现光的相位、频率、强度、或是其他一些传播特性都发生变化,而且这些变化与入射光的强度相关。 物质在电磁场的作用下,原子的正、负电荷中心会发生迁移,即发生极化,产生一诱导偶极矩p 。在光强度不是很高时,分子的诱导偶极矩p 线性正比于光的电场强度E。然而,当光强足够大如激光时,会产生非经典光学的频率、相位、偏振和其它传输性质变化的新电磁场。分子诱导偶极矩p 就变成电场强度E 的非线性函数,如下表示: p = α E + β E2 + γ E3 + ?? 式中α为分子的微观线性极化率;β为一阶分子超极化率(二阶效应) ,γ为二阶分子超极化率(三阶效应) 。即基于电场强度E 的n 次幂所诱导的电极化效应就称之为n 阶非线性光学效应。 对宏观介质来说, p = x (1) E + x(2) E2 + x (3)E3 + ?? 其中x (1) 、x(2) 、x(3) ??类似于α、β、γ??,表示介质的一阶、二阶、三阶等n 阶非线性系数。因此,一种好的非线性光学材料应是易极化的、具有非对称的电荷分布的、具有大的π电子共轭体系的、非中心对称的分子构成的材料。另外,在工作波长可实现相位匹配,有较高的功率破环阈值,宽的透过能力,材料的光学完整性、均匀性、硬度及化学稳定性好,易于进行各种机械、光学加工也是必需的。易于生产、价格便宜等也是应当考虑的因素。 目前研究较多的是二阶和三阶非线性光学效应。 常见非线性光学现象有: ①光学整流。E2项的存在将引起介质的恒定极化项,产生恒定的极化电荷和相应的电势差,电势差与光强成正比而与频率无关,类似于交流电经整流管整流后得到直流电压。 ②产生高次谐波。弱光进入介质后频率保持不变。强光进入介质后,由于介质的非线性效应,除原来的频率ω外,还将出现2ω、3ω、……等的高次谐波。1961年美国的P.A.弗兰肯和他的同事们首次在实验上观察到二次谐波。他们把红宝石激光器发出的3千瓦红色(6943埃)激光脉冲聚焦到石英晶片上,观察到了波长为3471.5埃的紫外二次谐波。若把一块铌酸钡钠晶体放在1瓦、1.06微米波长的激光器腔内,可得到连续的1瓦二次谐波激光,波长为5323埃。非线性介质的这种倍频效应在激光技术中有重要应用。 ③光学混频。当两束频率为ω1和ω2(ω1>ω2)的激光同时射入介质时,如果只考虑极化强度P的二次项,将产生频率为ω1+ω2的和频项和频率为ω1-ω2的差频项。利用光学混频效应可制作光学参量振荡器,这是一种可在很宽范围内调谐的类似激光器的光源,可发射从红外到紫外的相干辐射。 ④受激拉曼散射。普通光源产生的拉曼散射是自发拉曼散射,散射光是不相干的。当入射光采用很强的激光时,由于激光辐射与物质分子的强烈作用,使散射过程具有受激辐射的性质,称受激拉曼散射。所产生的拉曼散射光具有很高的相干性,其强度也比自发拉曼散射光强得多。利用受激拉曼散射可获得多种新波长的相干辐射,并为深入研究强光与

第二节非线性光学极化率

第二节 非线性光学极化率 一 密度矩阵表述法 (一)刘维方程: 非线性光学极化率是介质的特征性质――与介质的电子和分子结构的细节有关――量子力学计算――密度矩阵表述法――最方便的方法,特别当必须处理激发的弛豫时. 令?是在电磁场影响下物质系统的波函数. 密度矩阵算符: ??ρ= () 物理量P 的系综平均由下式给出:()P Tr P P ???ρ??== () []ρρ,1 H =??η i t () 该方程称作刘维方程(Liouville ’s equation ).

哈密顿算符H 是由三部分组成: H H H H ++=随机int () 1)0H 是未受扰动的物质系统的哈密顿算符,其本征态是 n ,而本征能量是n E ? , n n E H n =0 ; 2)nt H 是描述光与物质相互作用的相互作用哈密顿算符; 3)而随机H 是描述系统周围的热库施于该系统随机的扰动的哈密顿算符.

H int 在电偶极矩近似下,相互作用哈密顿算符由下式给定: nt H E r e ???= () 在这里将只考察电子对极化率的贡献. 对于离子的贡献,就必须用—E R q i i i ? ??∑代替 E r e ? ??,其中 q i 和i R 分别是第i 个离子的电荷和位置. H 随机 哈密顿算符随机H 是造成物质激发的弛豫的原因,或者换言之,它是造成被扰动了的ρ弛豫回到热平衡的原因. 于是我们可以把式()表示成 ih t 1=??ρ[]ρ,int 0,H H +弛豫 ? ?? ????+t ρ () 其中 []ρ ρ,随机 弛豫H ih t 1=? ?? ????

非线性光学材料

非线性光学材料 摘要:非线性光学材料是一类在光电转换、光开关、光信息处理等领域具有广泛应用前景的光电功能材料。在目前信息技术高速发展的时代,光电子工业发展迅猛,对光电功能材料的需求也日趋增长。在光电子工业中如光开关、光通讯、光信息处理、光计算机、激光技术等都需要以非线性光学材料为基础材料,因此,近几十年来非线性光学材料引起了人们的广泛关注,对它的研究也以日新月异的速度发展着。 关键词:非线性光学材料;光电功能材料 1.简介 在目前信息技术高速发展的时代,光电子工业发展迅猛,对光电功能材料的需求也日趋增长。在光电子工业中如光开关、光通讯、光信息处理、光计算机、激光技术等都需要以非线性光学材料为基础材料,因此,近几十年来非线性光学材料引起了人们的广泛关注,对它的研究也以日新月异的速度发展着。非线性光学材料是指一类受外部光场、电场和应变场的作用,频率、相位、振幅等发生变化,从而引起折射率、光吸收、光散射等变化的材料。在用激光做光源时,激光与介质间相互作用产生的这种非线性光学现象,会导致光的倍频、合频、差频、参量振荡、参量放大,引起谐波。利用非线性光学材料的变频和光折变功能,尤其是倍频和三倍频能力,可将其广泛应用于有线电视和光纤通信用的信号转换器和光学开关、光调制器、倍频器、限幅器、放大器、整流透镜和换能器等领域。物质在电磁场的作用下,原子的正、负电荷中心会发生迁移,即发生极化,产生一诱导偶极矩p。在光强度不是很高时,分子的诱导偶极矩p线性正比于光的电场强度E。然而,当光强足够大如激光时,会产生非经典光学的频率、相位、偏振和其它传输性质变化的新电磁场。分子诱导偶极矩p 就变成电场强度E的非线性函数,如下表示:p=αE+βE2+γE3+……式中α为分子的微观线性极化率;β为一阶分子超极化率(二阶效应),γ为二阶分子超极化率(三阶效应)。即基于电场强度E的n次幂所诱导的电极化效应就称之为n阶非线性光学效应。一种好的非线性光学材料应是易极化的、具有非对称的电荷分布的、具有大的π电子共轭体系的、非中心对称的分子构成的材料。另外,在工作波长可实现相位匹配,有较高的功率破环阈值,宽的透过能力,材料的光学完整性、均匀性、硬度及化学稳定性好,易于进行各种机械、光学加工也是必需的。易于生产、价格便宜等也是应当考虑的因素。目前研究较多的是二阶和三阶非线性光学效应。 2.非线性光学材料分类 自从20世纪60年代诞生起,非线性光学材料的研究取得了很大的进展,有很多已经进实用化阶段[1-3]。根据组成可将非线性光学材料大致分为无机非线性光学材料,有机非线性

非线性光学(复习)

2015非线性光学复习 绪论非线性光学进展 发展阶段,重要事件(时间),著作 第一章光与物质相互作用的经典理论 非简谐振子模型, 电极化强度 P(n), 极化率的一般性质 补充一晶体学基面础 晶系的划分,晶体的对称性,点群表及国际符号,点群国际符号对应方向 补充二晶体性质的数学描述 张量的基本知识,张量分量的坐标变换,对称矩阵及逆变换,坐标变换矩阵,宏观对称性对张量分量的约化 第三章光波在非线性介质传播的电磁理论 光波在晶体中传播特性,波法线菲涅耳方程,光在单轴晶体中的传播规律,折射率椭球及折射率曲面,耦合波方程,相位匹配概念及方法,相位匹配条件及偏振分析 第四章二阶非线性光学效应 线性电光效应,光学整流效应,谐波、和频及差频,有效非线性系数,光参量放大与振荡,参量振荡的频率调谐 第五章三阶非线性光学效应 自聚焦效应、三次谐波的产生,四波混频,双光子吸收,受激Raman散射 第七章四波混频与光学相位共轭 四波混频与光学相位共轭

第一章 非线性光学极化率的经典描述 线性光学过程的经典理论 1、光和物质相互作用的经典理论 组成物质的原子、分子,在入射光波电磁场作用下感生出电偶极矩, 运动产生电磁波辐射。 2、谐振模型 原子(分子)中电子在光频电磁场驱动下,作带阻尼的强迫运动。 3、光的散射与吸收、发射 非线性光学 可观察的非线性光学效应,通常要用激光,甚至脉冲强激光 1、非线性过程 A 、强光在介质中感应出非线性响应(本构方程) B 、介质反作用,非线性的改变光场(Maxwell eqs ) 耦合波方程组 2、电极化强度 P (n) (1.2-35~38) 3、非简谐振子模型 ω02 x + a x 2 + b x 3 + … 谐振子 非简谐振子 线性 二阶 三阶 … 非线性 4、非线性光学极化率的对称性 ㈠ 两个普遍关系 真实性条件: ),,;(),,;(1) (1)(11n n j j i n n j j i n n ωωωχωωωχσσ--=-*ΛΛΛΛ (E ,P 实数) 本征对易对称性: ),,;(),,;(1)(1)(11n n j j i n n j j i n n P ωωωχωωωχ σσΛΛΛΛ-=-∧ 算符∧ P 代表数对),(,),,(11n n j j ωωΛ的任何交换 ㈡ 透明(无损耗)介质: ① 完全对易对称性: 上式中的算符∧ P 还包括数对),(σωi 与其它数对的任何交换.这一对称性把同一阶的不同非线性光学效应的极化率分量之间建立关系. ② Kleinman 对称性: 当介质为弱色散时, 非线性光学极化率基本上与 频率无关. 例如二阶非线性极化率),;()2(βασωωωχ-ijk 若满足此 对称性时便有 Λ=-=-=-),;(),;(),;() 2() 2() 2(βασβασβασωωωχωωωχωωωχjki jik ijk 它使极化率的独立分量数目大为减少. 简并度: 1212! (......)!!......! r r N M M M N M M M +++= ㈢ 空间对称性: 晶体具有空间对称性,各阶非线性极化率的分量之间有一定关系,使极化率的独立分量数目大为减少.

非线性光学材料研究

非线性光学材料研究 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

非线性光学材料研究 摘要: 非线性光学材料是一类在光电转换、光开关、光信息处理等领域具有广泛应用前景的光电功能材料。本文通过对三种非线性光学材料—石墨烯、碳纳米管和量子点的性能、制备以及应用展开综合性描述。阐述当今时代非线性光学材料的发展前景和探索其未来更广阔的的应用领域。 关键词: 非线性光学材料;石墨烯;碳纳米管;量子点;综述 Study on nonlinear optical materials Abstract: Nonlinear optical material is a kind of optoelectronic functional material which has wide application prospect in the fields of photoelectric conversion, optical switch, optical information processing and so on. In this paper, the properties, preparation and application of three kinds of nonlinear optical materials - graphene, carbon nanotubes and quantum dots, are described. The development of nonlinear optical materials in the present age and its future application fields are described. Key words: Nonlinear optical materials; graphene; carbon nanotubes; quantum dots; review 1 简介 非线性光学材料是一类在光电转换、光开关、光信息处理等领域具有广泛应用前景的光电功能材料。在目前信息技术高速发展的时代,光电子工业发展迅猛,对光电功能材料的需求也日趋增长。在光电子工业中如光开关、光通讯、光信息处理、光计算机、激光技术等都需要以非线性光学材料为基础材料,因此,近几十年来非线性光学材料引起了人们的广泛关注,对它的研究也以日新月异的速度发展着。 非线性光学是随着激光技术的出现而发展形成的一门学科分支,是近代科学前沿最为活跃的学科领域之一。数十年间,非线性光学在基本原理、新型材料的研究、新效应的发现与应用方面都得到了巨大的发展,成为光学学科中最活跃和最重要的分支学科之一。

非线性光学材料

非线性光学材料 物理科学与技术学院 物理学类 胡健 2010301020087 【摘要】:本文主要介绍非线性光学材料的发展历程,种类,特征,即非光学性,并展望了非线性光学材料的发展前景,和它在科研项目中所发挥的作用。 【关键字】:非线性光学材料,共振非线性,非共振非线性,非线性系数。 一、非线性光学的由来: 非线性光学材料起步的时间较短。在1961年Franken等用红宝石光束通过石英晶体时,观察到倍频效应。1962年Bloembergen等创立了光波混频理论,这就是非线性光学的的诞生。进而产生非线性光学材料。它指一类受到外部光场、电场和应变场的作用,频率、相位、振幅等发生变化,从而引起折射率、光吸收、光散射等变化的材料,能够进行光波频率转换和光信号处理,比如利用混频现象实现对弱光信号的放大、利用非线性响应实现光记录和运算功能等,因此在激光、通讯、电子仪器及医药器材等领域有重要的应用价值。 二、非线性光学的种类 非线性光学材料就是那些光学性质依赖于入射光强度的材料,非线性光学性质也被称为强光作用下的光学性质,这是因为这些性质只有在

激光的强相干光作用下表现出来的,通过利用非线性光学晶体的倍频、和频、差频、光参量放大和多光子吸收等非线性过程可以得到频率和入射光频率不同的激光,从而达到光频率变换的目的,因此对非线性光学材料的确立就有了以下的依据①有较大的非线性极化率。这是基本的但不是唯一的要求。由于目前激光器的功率可达到很高的水平,即使非线性极化率不很大,也可通过增强入射激光功率的办法来加强所要获得的非线性光学效应;②有合适的透明程度及足够的光学均匀性,亦即在激光工作的频段内,材料对光的有害吸收及散射损耗都很小;③能以一定方式实现位相匹配(见光学位相复共轭);④材料的损伤阈值较高,能承受较大的激光功率或能量;⑤有合适的响应时间,分别对脉宽不同的脉冲激光或连续激光作出足够响应。 对非线性光学材料中最为实用的进行简单介绍: (1)、半导体材料 在电子学中,半导体材料有着极为广泛的用途,通过引入少量的掺杂,就会极大地改变其光学性能,从而满足对半导体材料的不同性能的要求。半导体材料的三阶非线性光学效应表现为与强度相关的反射率和吸收系数。从微观结构来讲,这些效应广义地分类为共振非线性和非共振非线性。当光子能量接近于半导体的基础吸收限时,由光子激发产生载流子,从而产生共振非线性,当光子能量远低于基础吸收限时,产生非共振非线性。半导体材料非线性光学效应的反应速率与产生非线性的机理密切相关。反应最快的非线性光学过程是光电辐射与束缚电子之间的非共振作用,这些与光子作用的电子占据了外层电子壳

非线性光学材料研究

非线性光学材料研究 摘要: 非线性光学材料是一类在光电转换、光开关、光信息处理等领域具有广泛应用前景的光电功能材料。本文通过对三种非线性光学材料—石墨烯、碳纳米管和量子点的性能、制备以及应用展开综合性描述。阐述当今时代非线性光学材料的发展前景和探索其未来更广阔的的应用领域。 关键词: 非线性光学材料;石墨烯;碳纳米管;量子点;综述 Study on nonlinear optical materials Abstract: Nonlinear optical material is a kind of optoelectronic functional material which has wide application prospect in the fields of photoelectric conversion, optical switch, optical information processing and so on. In this paper, the properties, preparation and application of three kinds of nonlinear optical materials - graphene, carbon nanotubes and quantum dots, are described. The development of nonlinear optical materials in the present age and its future application fields are described. Key words: Nonlinear optical materials; graphene; carbon nanotubes; quantum dots; review 1 简介 非线性光学材料是一类在光电转换、光开关、光信息处理等领域具有广泛应用前景的光电功能材料。在目前信息技术高速发展的时代,光电子工业发展迅猛,对光电功能材料的需求也日趋增长。在光电子工业中如光开关、光通讯、光信息处理、光计算机、激光技术等都需要以非线性光学材料为基础材料,因此,近几十年来非线性光学材料引起了人们的广泛关注,对它的研究也以日新月异的速度发展着。? 非线性光学是随着激光技术的出现而发展形成的一门学科分支,是近代科学前沿最为活跃的学科领域之一。数十年间,非线性光学在基本原理、新型材料的研究、新效应的发现与应用方面都得到了巨大的发展,成为光学学科中最活跃和最重要的分支学科之一。?

关于“非线性光学效应”的综述

大连理工大学 关于“非线性光学效应”的综述 学院:物理学院 专业:光电信息科学与工程 班级:物光1501 学号:201521014 姓名:徐企阳 日期:2018年4月13日

目录 1 绪论 (3) 2 发展历史 (4) 3 基本理论 (6) 3.1 概述 (6) 3.2 非线性光学效应 (7) 3.2.1 光学变频效应 (7) 3.2.2 光的受激散射效应 (7) 3.2.3 光学相位共轭效应 (9) 3.2.4 光学双稳态效应 (9) 3.2.5 光学孤子 (10) 3.3 理论模型 (10) 3.3.1 双能级模型 (11) 3.3.2 电荷转移模型 (11) 3.3.3 阴离子基团理论 (11) 3.3.4 双重基元结构模型 (12) 3.3.5 二次极化率矢量模型 (12) 3.3.6 簇模型理论 (12) 4 目前发展状态 (14) 4.1 非线性光学效应在材料科学中的应用发展 (14) 4.2 非线性光学效应在光纤通信中的应用发展 (15) 5 应用领域 (16) 6 结束语 (16) 2

1 绪论 非线性光学是现代光学的一个分支,研究介质在强相干光作用下出现的与介质的非线性极化相联系的各种光学效应,以及如何利用这些效应的学科。 美籍华人学者、非线性光学专家沈元壤先生用这样一句话来叙述非线性光学:“混沌初开,世界 就是非线性的。线性化简化了复杂的世界,把世界线性化损失了许多有趣的现象,而非线性现象是世界进展的因素”。 过去的光学理论认为,介质的极化强度与入射光波的场强成正比。于是,表征物质光学性质的许多参数,如折射率、吸收系数等都是与光强无关的常量。普遍的光学实验证实,单一频率的光通过透明介质后频率不会发生任何变化,不同频率的光之间不会发生相互耦合作用。激光出现后的短短的几年内,人们观察到许多用过去的光学理论无法解释的新效应。为了解释这些新效应,产生了非线性光学理论。 非线性光学不仅从理论上丰富了人们对光与物质相互作用的认识,而且已经得到广泛的实际应用。非线性光学的研究在激光技术、光通信、信息和图像的处理与存储、光计算等方面有着重要的应用,具有重大的应用价值和深远的科学意义。例如,光倍频、光参量振荡、受激喇曼散射已成为产生新频率相干辐射的一种有效方法;利用非线性饱和吸收已制成染料Q开关和被动锁模元件。此外,它在激光光谱学、同位素分离、光控化学反应、核聚变、集成光学、信息光学、光学计算机等方面都有重要的作用。 3

非线性光学考试知识问题详解

1 说出电极化率的 4 种对易对称性,并说明满足的条件? 本征对易对称性(不需要任何条件)、完全对易对称性(介质无耗)、时间反演对称性(介质无耗)、空间对称性χ(1)是对称张量(介质无耗); 2 说出下式的物理意义: 表示由频率为ωm ,场振动方向为x 方向的场分量E x (ωm ),频率为ωn 、场振动方向为y 方向的场分量E y (ωn )以及频率为ωl ,场振动方向为z 方向的场分量E z (ω1 )三者间的非线性相互作用所引起的在x 方向上的三阶非线性电极化强度的一个分量。 3 对于二次谐波和三次谐波,相干长度的物理意义?参量过程中的位相匹配有和物理意义? 举例说明两种实现位相匹配的方法? 1)Lc 物理意义: 三次谐波强度第一次达到其最大值的路程长度,典型值为1~100mm.如 ?K=0,Lc 为无穷大。 2) 位相匹配的物理意义:在位相匹配条件下,二次谐波和三次谐波等非线性效应产生过 程效率会大到最高,相应的位相不匹配条件下,产生效率会大大降低。 3)利用晶体的双折射特性补偿晶体的色散效应,实现相位匹配。 在气体工作物质中,利用缓冲气体提供必要的色散,实现相 位匹配。 4 为什么参量振荡器能够产生连续输出频率,而激光器只能输出单个频率? 能量守恒 ω3=ω1+ω2 动量守恒 n 3ω3=n 1ω1+n 2ω2 改变温度、角度(对非常光)、电场、压力等可改变晶体的折射率,从而改变参量振荡器的12。因此参量振荡器可实现连续调谐。 而激光振荡器是利用原子跃迁的机理工作的,不能连续调谐。这是参量振荡器和激光振荡 器的区别 5 在拉曼散射中,为何观察不到高阶斯托克斯散射?在受激拉曼散射中,高阶斯托克斯散射 光却较强?高阶斯托克斯光的散射角有什么变化规律? 由ωp ,ωs 非线性作用产生。如一级反斯托克斯散射光ω's =ωp +ωv = ωp + ωp - ωs 由ωp , ωp , ωs 通过三阶非线性产生。 代入上式,一级反斯托克斯散射光只有满足相位匹配条件: (3)0(,,)()()()exp[()] xxyz m n l x m y n z l m n l E E E i t εχωωωωωωωωω-++(3)'(3)0(,)3(,)()()()s p p s p p s r ωεωωωωωω=-M P a a a χ(,)(,)(,)exp[(2)] *p p s p s E r E r E r i ωωω?-?K K r 101 p s s ?--='K =2K K K

非线性光学综述

计算化学在非线性光学材料中的应用 摘要非线性光学是随着激光技术的出现而发展形成的一门学科分支,是近代科学前沿 最为活跃的学科领域之一,而计算化学在非线性光学材料中发挥着重要作用。非线性光学在基本原理、新型材料的研究、新效应的发现与应用方面都得到了巨大的发展,成为光学学科中最活跃和最重要的分支学科之一。 关键词非线性光学极化率,密度泛函理论计算,扩散函数,尿素晶体;电子结构;倍频系数;从头计算,一阶超极化率; 1 非线性光学材料的研究发展现状 作为一种较好的非线性光学材料,必须满足:(1)有适当大小的非线性系;(2)在工作波长应有很高的透明度(一般吸收系数α<0.01);(3)在工作波长可以实现相位匹配;(4)有较高的光损伤阀值;(5)能制成具有足够尺寸、光学均匀性好的晶体;(6)物化性能稳定,易于进行各种机械、光学加工。[1] 2 计算化学在非线性光学材料中的应用举例 2.1 非线性光学极化率密度泛函理论计算的基组效应 由于分子的非线性光学性质与分子外层电子行为及激发性质密切相关,扩散函数对分子的非线性光学极化率计算非常重要.几何结构优化中,GGA(the generalized gradient approximation)部分都采用Beck-Perdew校正.在全部二阶非线性光学极化率的计算中,GGA部分都采用能较好描述非线性现象的定域校正SOAP(statistical average of different orbital model potentials).CO和HF的结构参数(rCO=0.1612 nm,rHF=0.0917 nm)。.对CH 3CN,PNA两个分子采用DZP基组进行结构优化(其中在C 3v 对称下优化CH3CN分 子结构,在C 2v 对称下优化PNA分子结构).然后分别在ET-QZ3P-1DIFFUSE基组、DZP基组、TZP基组、自创的DZP+df基组水平上计算CO,HF,CH3CN,PNA的含频二阶非线性光学极化率.在使用DZP,TZP,DZP+df基组时,C,O,N,原子内核轨道封闭到1s.对于含有重金属原子Ru的二价离子5,由于相对论效应不可忽视,所以碎片的产生、结构优化和含频二阶非线性光学极化率计算都考虑了相对论效应,采用标度的ZORA近似(the zero-order regular approximation).对5在Cs对称群下进行结构优化和含频非线性光学极化率的计算.在结构优化中,C,N,O,H采用DZP基组,Ru原子采用TZP基组.在含频二阶非线性光学极化率计算中,C,N,O,H分别采用DZP基组、TZP基组、DZP+df基组,而Ru原子采用TZP基组.C,N,O 原子内核封闭至1s内核轨道,Ru原子封闭到3d轨道.全部计算采用使用ADF2002程序包在集群并行计算机上完成.[2] 2.2 尿素晶体线性和非线性光学系数的计算 使用从头计算平面波赝势法计算了尿素晶体的电子能带结构、线性和非线性光学系数,折射率和倍频系数的计算结果与实验结果基本符合。晶体的线性光学性质(折射率、吸收

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