内容概要：本文详细介绍了利用COMSOL进行铌酸锂波导倍频(PPLN)仿真的方法和技术难点。首先讨论了材料设置中非线性系数d33的空间调制方式，推荐使用tanh函数代替sign函数以提高收敛性。接着阐述了波导结构的选择和模式分析的关键步骤，强调了正确设置边界条件的重要性。对于网格划分提出了在极化周期交界处局部加密的方法，并解释了分步求解策略以节省内存。最后，作者提醒注意相位匹配条件以及考虑实际器件制造中的工艺误差对转换效率的影响。 适合人群：从事非线性光学研究、光子学器件设计的研究人员和工程师。 使用场景及目标：帮助读者掌握COMSOL软件中针对PPLN结构的仿真技巧，优化仿真流程，提升仿真准确性，解决实际项目中可能遇到的问题。 阅读建议：由于文中涉及大量具体的操作细节和技术要点，建议读者结合自己的项目背景仔细研读每个部分的内容，并尝试将所学应用到实践中去。

给出了不同PPLN晶体极化周期下温度调谐输出的信号光波长

基于1560 nm 激光单次通过PPLN 晶体倍频到780 nm 激光的实验，分析了准相位匹配倍频过程中非线性转换系数与温度之间的关系。详细计算了考虑晶体极化周期的热膨胀时，晶体非线性转换系数和匹配温度的变化。采用有限元的方法，计算了激光穿过PPLN 晶体时，整个晶体和出射端面的温度场分布，并由此给出了出射面的非线性转换系数的分布情况，重点分析了晶体尺寸、光功率及散热方式对热效应的影响。仿真结果表明：增加晶体的宽度、采用导热性能好的材料作散热材料，并采用四面包围的散热方式有利于晶体的散热。

系统研究了基于周期性极化铌酸锂(PPLN)的Solc型平顶滤波器的温度与电场调谐特性，并给出两种调谐方式的调谐率与优缺点。研究了占空比为0.5的PPLN Solc型平顶滤波器的透射谱对温度的依赖关系，发现透射谱的平顶状并没有因为温度改变而破坏，同时最大透射率也没有衰减，当温度从268 K~328 K变化时，中心透过波长从1570~1528 nm连续变化。进一步研究基于占空比为0.75的PPLN滤波器的电场调谐特性，发现Solc型滤波器透射谱在外加电场作用下依然保持平顶状，且中心波长随外电场变化成线性关系。由于电场调谐源于电光效应，其响应速度可达亚纳秒，拥有温度调谐方式无法比拟的快速响应速度，但受限于击穿电压的限制，其调谐范围比温度调谐要小。

1560nm连续光半导体激光器经PPLN倍频及经铷吸收光谱稳频