本研究工作来源于国家自然科学基金项目的资助。本论文从准相位匹配技术的理论出发,对电场极化反转铁电体的机理和关键技术进行了深入的研究,研制出用于外电场周期极化的5000V方波脉冲电源和用于测定矫顽场电压的新型电源,并在高压电场周期极化反转KTP晶体制备和周期极化KTP(PPKTP)倍频等研究方面取得了很大的进展,在周期极化RTP(PPRTP)晶体的制备和倍频的研究方面取得了初步的成果。本论文的研究内容主要有以下几个方面:⑴从麦克斯韦方程组出发,引出光波互作用的耦合波方程,进一步分析了准相位匹配技术的基本原理,推导出平面光束和高斯光束下的倍频转换效率公式。⑵详细介绍了晶体从生长到高压极化整个周期极化过程,深入进行了铁电晶体周期极化反转的实验研究;研究了铁电体在施加电场后晶体的变化情况,对畴的运动速度进行了分析;利用自行制备的PPKTP器件进行了倍频通光实验, PPKTP器件的单通倍频归一化效率达1.69%/W?cm,接近理论最大值。目前国内未见研制PPKTP器件的报道。⑶研制出两种电源,一种是用于测定矫顽场电压的新型三角波电源,空载电压5KV左右,电流为50mA左右,满足我们目前所进行的实验要求。另一种是高压极化方波电源,响应时间小于50μs,性能良好。⑷采用新的极化波形方案,对KTP晶体进行了外电场周期极化,探讨快速有效地实现KTP晶体的周期极化方案。⑸对和KTP晶体属于同族的RTP晶体的性质进行了分析,初步研制出周期极化RTP晶体(PPRTP)倍频器件。