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连续波腔衰荡技术原理推导及实验研究
一、引言
连续波腔衰荡技术是目前较为先进的无源倍频技术之一，广泛应用于光学通信领域。在利用这种技术实现倍频过程中，保持长时间的连续波输出很关键，因此连续波腔衰荡技术的优劣直接影响倍频效果的好坏。本文旨在探究连续波腔衰荡技术的原理推导以及实验研究结果，为该领域广大研究者提供一定的参考。
二、原理推导
连续波腔衰荡技术的原理推导可分为三步：
1、对于一个二次谐波腔，其倍频效率为：
η=[sin(πL/λ0)]^2/[πL/λ0]^2
其中，L为腔长，λ0为入射波波长。
2、对于一个面积为S，平行玻璃板之间间距为d的光路，当平行玻璃板上覆盖了一个透明的干涉滤波膜时，其通过的光的传输系数为：
t=[t1t2exp(-jkw0d)]/[1-r1r2exp(-j2kw0d)]
其中，k为波数，w0为频率，r1和r2分别为每个界面上的反射系数，t1和t2分别为每个界面上的透射系数，当此处w0为基波频率时，exp(-jkw0d)为1；当此处w0为二次谐波频率时，exp(-j2kw0d)为1。
3、在面积为S的平行玻璃板中，透明干涉滤波膜居于平行玻璃板的中央，铺于其上的集总反射式降压二次谐波产生器，以及其输出的二次谐波，构成了连续波腔衰荡系统。令f1和f2分别为基波频率和二次谐波频率，L为平衡腔长，远离两端的边界。则连续波腔衰荡系统中二次谐波的幅度为：
Eout=Einηt^2/(1-Rt^2)^2
其中，R为透明干涉滤波膜反射系数，Eout为输出的二次谐波幅度，Ein为基波输入幅度。
通过以上三步，得到了连续波腔衰荡技术的原理推导，下面将进行实验研究。
三、实验研究
基于上述原理，我们搭建了以下实验系统：
我们使用了单晶钛酸锂（LiTaO3）晶体，并将其挂载在水平架子上。泵浦光源使用连续波Nd：YAG激光器，并将其透过单模光纤导入匹配耐热镜粘合到钛酸锂表面。输出由离轴反射单模光纤收集，进一步分别通过550nm和800nm的长波通带滤波器。测量其相对强度和波长范围，得到它们的光谱分布。
结果表明，我们成功地制备出了连续波腔衰荡系统，并实现了对钛酸锂的激发。通过对输出光谱分布的分析，我们可以得到连续波腔衰荡系统中基波频率和二次谐波频率的值。
四、结论
在连续波腔衰荡技术的原理、实验研究中，我们深入地探究了连续波腔衰荡技术的原理推导，以及搭建实验系统并分析实验数据的过程。此技术在实现光学通信领域无源倍频方面有着很好的应用前景，本文所述原理、实验研究结果对相关研究领域的进一步发展有着一定的指导意义。