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该文从理论和实验两个方面、从初级和高级两个研究阶段全成系统研究了光学超晶格中的非线性光学效应,主要包括以下几方面的内容:1.研究了LiTaO3晶体的极化反转特性对纵向极化与横向极化的关系作了初步的研究;2.系统研究了基波衰减情况下与各次谐波之间的耦合振幅方程,比较了基波衰减与小信号近似条件下的各次谐波转换效率.研究了准位相失配对谐波转换效率的影响.研究了耦合系数比与各次谐波转换效率的关系;3.从理论和实验两方面首次系统地研究了推广的Fibonacci结构的激光变频效应,推导出有效非线性系数的一般表达式并与数值Fourier变换的结果进行了比较;4.研究了三组元Fibonacci结构中的激光变频效应,计算了准位相匹配条件下的二次、三次谐波输出;5.从耦合参量过程的微结构设计原理出发,首欠提出了复合准位相匹配理论,提出了在周期--周期、周期--准周期混合结构中产生高效高次谐波的新思路,发现了新的消光现象,发现了倒格矢耦合过程中多重组合的简并现象,为制备在任意其波波长产生高效三次谐波的谐波发生器提供了理论基础.为新的微结构材料的制备和设计作了有益的探索.并且成功地制备出周期--周期、周期、准周期光学超晶格;6.研究了波矢失配(位相失配)条件下光学超晶格中的非线性光学效应.