本书主要介绍基于光学超晶格的光波长转换技术，介绍光学超晶格的基本概念以及基于光学超晶格的光波长转换基本原理，其中包括基于不同效应的光波长转换原理及实现方案、耦合波方程的龙格库塔解法、遗传算法在光学超晶格结构设计中的应用；然后分别讲解均匀分段结构光学超晶格、阶梯分段结构光学超晶格、啁啾结构光学超晶格及其在光波长转换中的应用；之后探讨光学超晶格在频率上转换单光子探测技术中的应用。
本书可作为高等院校通信、光学等相关专业本科生、研究生的教学用书，也可作为非线性光学、光学材料相关专业研究人员和工程技术人员的参考用书。

第 1 章 绪论1
1．1 光波长转换器的作用 1
1．2 基于光学超晶格的光波长转换技术的发展现状 2
参考文献 5

第 2 章 基于光学超晶格的光波长转换基本原理 9
2．1 准相位匹配 9
2．2 基于差频效应的光波长转换原理及实现方案 13
2．3 基于级联倍频效应+差频效应的光波长转换原理及实现方案 14
2．4 基于级联和频效应+差频效应的光波长转换原理及实现方案 18
2．5 耦合波方程的龙格库塔解法 21
2．5．1 龙格库塔法简介 21
2．5．2 四阶龙格库塔法 23
2．6 遗传算法在光学超晶格结构设计中的应用 24
2．6．1 遗传算法的特点 25
2．6．2 遗传算法的基本术语 26
2．6．3 遗传算法的寻优过程 28
2．6．4 遗传算法的改进 30
2．6．5 基于遗传算法的光学超晶格结构设计 33
2．7 本章小结 39
参考文献 40

第 3 章 均匀分段结构光学超晶格及其在光波长转换中的应用 42
3．1 均匀分段结构光学超晶格模型 42
3．2 基于级联倍频效应+差频效应的光波长转换特性 43
3．2．1 单通构型 44
3．2．2 双通构型 47
3．2．3 温度变化和极化周期误差的影响 56
3．3 基于级联和频效应+差频效应的光波长转换特性 64
3．3．1 单通构型 64
3．3．2 双通构型 66
3．3．3 温度变化和晶体长度制造误差的影响 74
3．4 本章小结 85
参考文献 85

第 4 章 阶梯分段结构光学超晶格及其在光波长转换中的应用 87
4．1 阶梯分段结构光学超晶格模型 87
4．2 基于差频效应的光波长转换特性 88
4．3 基于级联倍频效应+差频效应的光波长转换特性 94
4．3．1 单通构型 95
4．3．2 双通构型 98
4．4 基于级联和频效应+差频效应的光波长转换特性 100
4．5 本章小结 102
参考文献 102

第 5 章 啁啾结构光学超晶格及其在光波长转换中的应用 104
5．1 贝塞尔啁啾结构光学超晶格 104
5．1．1 贝塞尔啁啾结构光学超晶格模型 104
5．1．2 基于级联倍频效应+差频效应的光波长转换特性 105
5．1．3 基于级联和频效应+差频效应的光波长转换特性 112
5．2 正弦振荡衰减啁啾结构光学超晶格 116
5．2．1 正弦振荡衰减啁啾结构光学超晶格模型 116
5．2．2 正弦振荡衰减啁啾结构与其他结构的对比 117
5．2．3 不同晶体长度下的光波长转换特性 119
5．2．4 晶体长度制造误差对光波长转换特性的影响 120
5．3 本章小结 122
参考文献 122

第 6 章 光学超晶格在频率上转换单光子探测技术中的应用 123
6．1 基于1550nm波长单光子探测器的频率上转换单光子探测方案 123
6．2 基于800nm波长单光子探测器的频率上转换单光子探测方案 125
6．3 频率上转换单光子探测方案的性能分析 126
6．3．1 频率上转换过程中的量子特性分析 126
6．3．2 频率转换效率分析 128
6．4 本章小结 134
参考文献 134