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在前面三期中國際要求，我們連續(xù)展現(xiàn)了華中科技大學(xué)韓俊波教授課題組在SHG上的出色工作，從本期開始鍛造，我們開始做一些基礎(chǔ)性的討論。

本期是基礎(chǔ)討論的第六期：p光與s光在SHG中的相位匹配中有哪些不同具體而言？

在二次諧波生成（SHG）中工具，p偏振光和s偏振光的相位匹配條件存在顯著差異。這些差異主要源于它們與納米結(jié)構(gòu)相互作用的方式以及它們在激發(fā)表面等離子體共振（SPR）模式時的表現(xiàn)喜愛。

以下是詳細(xì)的對比分析：

1. 電場方向與納米結(jié)構(gòu)的對齊

p偏振光

· 電場方向：p偏振光的電場分量平行于入射平面重要的角色，與納米結(jié)構(gòu)的長軸方向一致。

· 相互作用效果：這種對齊使得p偏振光能夠更有效地與納米結(jié)構(gòu)相互作用向好態勢，從而在納米結(jié)構(gòu)的局域區(qū)域產(chǎn)生更強(qiáng)的電場增強(qiáng)平臺建設。

· 相位匹配：p偏振光能夠更好地激發(fā)縱向表面等離子體共振（LSPR）模式，這些模式的激發(fā)導(dǎo)致局域電場的顯著增強(qiáng)貢獻力量。這種增強(qiáng)的局域電場有助于滿足相位匹配條件使用，因?yàn)楦鼜?qiáng)的局域場可以更有效地驅(qū)動非線性極化過程。

s偏振光

· 電場方向：s偏振光的電場分量垂直于入射平面發行速度，與納米結(jié)構(gòu)的長軸方向垂直更加堅強。

· 相互作用效果：這種垂直對齊使得s偏振光對LSPR模式的激發(fā)效果較弱與時俱進，因此局域電場的增強(qiáng)效果有限。

· 相位匹配：s偏振光激發(fā)的局域電場較弱初步建立，導(dǎo)致非線性極化率較低綜合運用，從而不利于滿足相位匹配條件。這使得s偏振光激發(fā)下的SHG效率通常較低的方法。

2. 相位匹配條件的滿足

p偏振光

· 相位匹配條件：p偏振光在激發(fā)LSPR模式時實事求是，能夠更好地滿足相位匹配條件。這是因?yàn)閜偏振光的電場分量與納米結(jié)構(gòu)的長軸方向一致落到實處，使得入射光波和產(chǎn)生的二次諧波波在傳播過程中更容易保持相位一致服務水平。

· 優(yōu)勢：這種對齊有助于減少相位失配，從而提高SHG的效率產品和服務。p偏振光激發(fā)下的SHG強(qiáng)度通常顯著高于s偏振光激發(fā)下的強(qiáng)度應用擴展。

s偏振光

· 相位匹配條件：s偏振光激發(fā)的局域電場較弱，導(dǎo)致非線性極化率較低增多，從而不利于滿足相位匹配條件活動上。

· 劣勢：s偏振光激發(fā)下的SHG效率通常較低，因?yàn)槠浼ぐl(fā)的局域電場較弱進一步推進，無法有效驅(qū)動非線性極化過程導向作用。

3. 實(shí)驗(yàn)觀察

p偏振光

· SHG強(qiáng)度：在實(shí)驗(yàn)中，p偏振光激發(fā)下的SHG強(qiáng)度通常顯著高于s偏振光激發(fā)下的強(qiáng)度應用的選擇。例如真正做到，在Ag納米棒混合結(jié)構(gòu)中，p偏振光激發(fā)下的SHG強(qiáng)度比s偏振光激發(fā)下的強(qiáng)度高一個數(shù)量級以上創新延展。

· 飽和現(xiàn)象：在高激發(fā)功率下強化意識，p偏振光激發(fā)下的SHG強(qiáng)度會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。這是因?yàn)椴糠旨ぐl(fā)能量會轉(zhuǎn)化為光致發(fā)光（PL）基本情況，從而抑制了SHG的進(jìn)一步增強(qiáng)現場。

s偏振光

· SHG強(qiáng)度：s偏振光激發(fā)下的SHG強(qiáng)度通常較低，因?yàn)槠浼ぐl(fā)的局域電場較弱力量，無法有效驅(qū)動非線性極化過程我有所應。

· 飽和現(xiàn)象：s偏振光激發(fā)下的SHG強(qiáng)度較低，因此在高激發(fā)功率下不會出現(xiàn)顯著的飽和現(xiàn)象深入實施。

4. 數(shù)值模擬

p偏振光

· FDTD模擬：通過有限差分時域（FDTD）模擬至關重要，可以計(jì)算不同偏振狀態(tài)下納米棒的電場分布和局域場增強(qiáng)因子（fE）。模擬結(jié)果表明效果，p偏振光在納米棒的長軸方向上產(chǎn)生了更強(qiáng)的局域電場增強(qiáng)有所應，這與實(shí)驗(yàn)觀察到的SHG強(qiáng)度的偏振依賴性一致。

· 優(yōu)勢：p偏振光在納米棒的長軸方向上產(chǎn)生了顯著的電場增強(qiáng)快速融入，從而更好地滿足相位匹配條件認為。

s偏振光

· FDTD模擬：模擬結(jié)果表明系統，s偏振光在納米棒的短軸方向上產(chǎn)生的電場增強(qiáng)較弱，這與實(shí)驗(yàn)觀察到的SHG強(qiáng)度的偏振依賴性一致重要意義。

· 劣勢：s偏振光激發(fā)的局域電場較弱交流等，無法有效驅(qū)動非線性極化過程，從而不利于滿足相位匹配條件規劃。

5. 總結(jié)

在SHG實(shí)驗(yàn)中提高，p偏振光和s偏振光的相位匹配條件存在顯著差異：

· p偏振光：電場分量與納米結(jié)構(gòu)的長軸方向一致，能夠更有效地激發(fā)LSPR模式進入當下，從而在納米結(jié)構(gòu)的局域區(qū)域產(chǎn)生更強(qiáng)的電場增強(qiáng)紮實。這種增強(qiáng)的局域電場有助于滿足相位匹配條件，從而提高SHG的效率新體系。

· s偏振光：電場分量與納米結(jié)構(gòu)的長軸方向垂直投入力度，對LSPR模式的激發(fā)效果較弱，因此局域電場的增強(qiáng)效果有限不難發現。這使得s偏振光激發(fā)下的SHG效率通常較低貢獻法治。

因此，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化SHG實(shí)驗(yàn)時空間載體，選擇p偏振光作為激發(fā)光源通常能夠獲得更高的SHG效率和更強(qiáng)的信號高質量。