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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
在无啁啾激光脉冲的非线性压缩过程中,基于级联倍频机制,对影响脉冲压缩的敏感因素——晶体位相失配量进行了理论分析和实验验证。当入射基频激光(即1ω光,波长为800nm,脉宽为278fs)进入I类二倍频β-BaB2O4(BBO)晶体后,随着晶体位相失配量的增加,基频光的输出脉宽先降后升,这种趋势可总结为"U"字形非线性变化;当位相失配量为40mm-1时,脉宽缩至最小,此时脉宽压缩比最大。  相似文献   

2.
采用两块大小均为10 mm×10 mm×0.2 mm的BBO晶体级联的实验方案对中心波长为800 nm、脉宽70 fs、重复频率10 Hz的激光进行了倍频,针对BBO晶体的空间走离和相速度失配,分别调节两块倍频晶体的光轴夹角和基频光的角度匹配失谐量.实验表明,两块倍频晶体光轴反向平行可以补偿空间走离效应,一定的角度失谐可以补偿基频光和倍频光的相速度失配.在无聚焦情况下,使用两块BBO晶体级联相互配合优化将8.1 mJ的入射基频光倍频后得到带宽6.7 nm(傅里叶转换极限脉冲宽度为35 fs)、2.8 mJ以上的倍频光.其倍频效率高达35.7%,是同等条件下单块晶体倍频转换效牢的1.7倍.  相似文献   

3.
在超短脉冲的谐波转换过程中, 由于不同波包之间的群速度失配的存在, 非线性晶体的有效厚度、转换效率及带宽等将相互制约, 不能获得理想结果。基于耦合波方程, 在平面波和小信号近似条件下推导出了关于基频、倍频光群速度关系的解析表达式。通过对200 fs超短脉冲在II类KDP晶体中的混频过程的模拟分析, 发现在满足相位匹配的前提下, 三次谐波转换效率随着基频、倍频光群速度倒数的差值的平方呈现出指数衰减的关系, 与理论结果吻合。得出的关于基频光、倍频光群速度的表达式, 作为三倍频群速度匹配关系式的必要补充, 对寻找合适的色散晶体和选择有效的匹配措施, 实现宽带三次谐波转换具有理论指导意义。  相似文献   

4.
介绍了一种基于新型非线性晶体Ba1-xB2-y-zO4SixAlyGaz 的可调谐深紫外飞秒激光光源. 从理论上分析了基频光和倍频光在通过非线性晶体时所造成的空间走离和群速度失配, 为了补偿空间走离以及波长调谐过程中晶体折射造成的光束偏离现象, 将两块相同的倍频晶体成镜像放置来产生二次谐波. 并调节延迟线的长度来补偿基频光和倍频光之间的群速度失配, 从而提高和频转换效率. 然后通过和频方式进行三倍频和四倍频来突破晶体相位匹配条件的限制, 产生了波长低于200 nm的深紫外飞秒激光. 利用钛宝石激光器提供基频光光源, 最终在250–300 nm, 192.5–210 nm 范围内获得了高重频、可调谐超短脉冲紫外和深紫外激光. 并在基频光波长为800 nm时, 得到的二倍频、三倍频和四倍频的功率分别为1.28 W, 194 mW和5.8 mW, 相对于前一级的转换效率依次为46.14%, 15.16%和3%. 采用互相关法测量得到266.7 nm紫外激光的脉冲宽度约为640.4 fs.  相似文献   

5.
采用800 nm和400 nm两束飞秒激光脉冲在BBO晶体中同时满足相位匹配条件,产生差频、和频及其级联效应.实验运用了中心波长800 nm、重复频率10 Hz、脉宽60 fs及光斑直径7 mm的钛蓝宝石再生放大飞秒激光,输出约为10 mJ的能量以7:3分束.其中7 mJ光脉冲用一块非线性晶体BBO倍频至400 nm获得1.45 mJ能量,然后与另一束800 nm的3 mJ基频激光以非共线方式注入到另一块BBO中,在兼顾和频与差频的相位匹配条件下,即晶体对于和频与差频相位匹配状态同时存在少量失谐时,会同时产生267 nm与800 nm的和频与差频效应,新产生光波与原入射激光脉冲又经过进一步非线性混频作用,最终得到多达10余束可见、紫外的一维列阵.分析了此级联非线性效应的产生机理并讨论了入射光强度,啁啾,延迟等因素对级联效果的影响.  相似文献   

6.
 为了提高超短脉冲二倍频的转换效率和改善出射倍频光的脉冲形状,对超短脉冲倍频中三阶非线性效应的影响进行了理论分析和数值模拟,并采用初始相位失配的方法来补偿三阶非线性效应的影响。结果表明:用KDP晶体二倍频中心波长为800 nm的超短脉冲,当入射功率密度大于100 GW/cm2时,三阶非线性效应是倍频转换效率的主要影响因素。对脉宽为50 fs,入射功率密度为250 GW/cm2的超短脉冲在KDP晶体(2 mm)中的二次谐波变换,当初始相位失谐0.9 mrad时,转换效率提高了10%,同时由三阶非线性效应引起的强度调制得到明显抑制,出射基频光和倍频光的脉冲形状得到明显改善。  相似文献   

7.
飞秒激光在BBO晶体中倍频效率的数值计算   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
吕铁铮  王韬  钱列加  鲁欣  魏志义  张杰 《物理学报》2002,51(6):1268-1271
采用分步傅里叶法对飞秒激光在BBO晶体中倍频过程的效率进行了数值计算,分析表明这种方法既避免了其他数学方法的繁琐,又直观地展现了倍频过程的物理本质.针对有关实验条件,计算了脉宽为100fs的激光脉冲通过2mm长、Ⅰ类相位匹配的BBO晶体的倍频效率,计算结果与实验上对同样晶体倍频效率的测量是一致的. 关键词: 飞秒激光 倍频  相似文献   

8.
采用快速傅里叶变换(FFT)算法和Rung-Kutta法对KDP晶体中超短激光脉冲二倍频过程作了研究。详细讨论了群速度失配、群速度色散和三阶非线性相位调制效应对倍频光脉冲波形、光谱及转换效率的影响。研究结果表明:在超短激光脉冲二倍频中,三阶非线性相位调制效应可使二倍频光脉冲形状发生畸变,光谱明显展宽且转换效率降低;当入射基频光功率密度大于100GW/cm2时,三阶非线性效应是影响倍频过程的主要因素。  相似文献   

9.
宽带光打靶可以有效降低激光等离子体相互作用过程中非线性效应。提出一种基于角色散的非共线匹配宽带三倍频方案,利用宽带基频与窄带二倍频的非共线和频产生宽带三倍频,和频过程中通过特殊设计的渐变光栅实现不同频率的基频光束以特定角度入射,补偿了波长差异引入的位相失配使得全波段满足位相匹配条件。理论模拟表明,采用KDP晶体Ⅱ类位相匹配,将中心波长为1058 nm、带宽10 nm的宽带基频光与526.5 nm的二倍频光进行非共线匹配和频,可以实现高效宽带三倍频转换。  相似文献   

10.
周期极化铌酸锂波长转换器脉冲抽运时的波形畸变   总被引:1,自引:0,他引:1  
罗传红  孙军强  王健  陈金林 《光学学报》2007,27(6):084-1089
理论分析了周期性结构的LiNbO3晶体(PPLN)光波导在脉冲光抽运时的级联二阶非线性效应,并通过数值计算得到了抽运、倍频、信号及转换四个光脉冲的波形在波导中的演化。研究表明,使用脉冲光抽运时,由于抽运光脉冲与倍频光脉冲之间的群速度失配导致的走离,将使倍频光脉冲产生展宽;再通过差频转换使得转换光脉冲产生了波形畸变和峰值偏移。最后通过实验验证了转换光脉冲的波形畸变。  相似文献   

11.
In this paper, the multi-stage compression of picosecond pulses by cascaded quadratic nonlinearity is studied theoretically, and the dependence of pulse compression on phase-mismatch, laser intensity, and crystal characteristics has been discussed in detail. We demonstrate that the multi-stage pulse compression is much more efficient than the single-stage with a same total crystal length. Pulses as short as ∼150 fs can be generated by compressing 30-ps initial pulses in a two-stage configuration under the realistic crystal and laser conditions, and shorter pulses of ∼30 fs may be obtained by three-stage compression. Pulse compression performances with BiBO and BBO crystals are compared and discussed finally.  相似文献   

12.
群速失配对CsLiB6O10晶体谐波脉冲展宽的影响   总被引:3,自引:2,他引:1  
王丽  韩秀友 《光学学报》2004,24(9):249-1252
对超短强激光脉冲在CsLiB6O10晶体中的群速失配进行了理论分析,采用傅里叶变换法推导超短脉冲二次谐波的耦合波方程。在Ⅰ类相位匹配下数值计算了脉冲宽度50fs的基波532nm,在CsLiB6O10晶体长度为0.5mm时产生二次谐波(266nm)的群速延迟量约100fs,并且随着晶体长度的增长,二次谐波的脉冲宽度几乎线性展宽。并得到了群速失配量△β1^(2)226.243fs/mm,低阶和二阶群速色散系数分别为β2^(3)=210.120fs^2/mm,β2^(3)=65.587fs^3/mm。其结果表明由于群速延迟和群速色散导致了谐波脉宽展宽和形变。  相似文献   

13.
The results of numerical modelling of cascaded compression of the first and second Stokes pulses during regenerative regime of the forward transient stimulated Raman amplification are presented for the case when the walk-off length of the first Stokes pulse due to group velocity mismatch is shorter than the length of the nonlinear medium. The influence of the initial amplitudes of the seed first Stokes pulses, its durations and its time delay with respect to the pump pulse, the Kerr nonlinearity of the medium on the conversion efficiency, duration and propagation factor M2 of the first and second Stokes pulse are studied. It is demonstrated that for the pump pulse duration of 1 ps the duration of the compressed second Stokes pulses in a KGW crystal near the beam axis may be approximately 14 times shorter than the pump pulse duration. It is shown that the propagation factor of the compressed pulses increases significantly because of complex spatial-temporal dynamics of compression and the influence of Kerr nonlinearity of Raman medium.  相似文献   

14.
Non-collinear optical parametric amplifiers (NOPAs) are used for the generation of tunable femtosecond pulses. The spectra of the uncompressed output from a lab-built NOPA in the 470–650 nm range have been recorded. Theoretical simulations for the effect of the length of the β-barium borate (BBO) crystal as well as the non-collinear angles between the pump and seed wavelengths have been carried out. For these we have obtained the initial experimental data from a 2 mm-thick BBO crystal when pumped with the second harmonic of the Ti:sapphire laser pulses of 100 fs duration. The pulse splitting length (PSL) and the group velocity mismatch (GVM) have been considered in simulations of the output. It was found that the crystal length of 1.3 mm and the crystal tilt of approximately 3.7° are optimal for the generation of pulses of ~11 fs at 600 nm.  相似文献   

15.
In this article we propose a theoretical treatment of noncollinear phase-matched femtosecond parametric interaction process pumped by ultrashort optical pulses, and investigated the pulse characteristics of OPG in BBO crystal. The results show that the major factors, which affect the optical parametric conversion coefficient and durations of the pulses, are the group velocity mismatch and the phase mismatch among the three ultra-short pulses. In addition, the material dispersion can cause the durations of the pulses to increase when pump pulse is below 20 fs, and its influence becomes more obvious at low pump intensity.  相似文献   

16.
BBO晶体中飞秒脉冲的二次和三次谐波振荡产生   总被引:5,自引:0,他引:5  
姚建铨  刘航 《光学学报》1995,15(6):41-647
同时考察了群速色散失配、最低阶群速色散和二阶群速色散。研究了在BBO晶体中飞秒激光脉冲的谐产生,计算了BBO晶体的作为波长函数的晶体的最低阶和二谐群速色散,借助求解改进的耦合波方程的数值计算,得到了飞秒脉冲的二次及三次谐波辐射,分析了最低工阶及二阶GVD对于基波脉冲和谐波脉的影响,最后考虑了三次谐波产生中群速失配的补偿。  相似文献   

17.
王丽  韩秀友 《光学学报》2007,27(2):13-317
基于能量守恒和三波耦合波方程,建立了超短脉冲在参变过程中二次谐波产生时的I类和II类相位匹配条件、基波与谐波之间的群速延迟时间、以及群速失配对晶体长度限制的理论基础。以负单轴非线性光学晶体CsLiB6O10为例,分析和数值计算了超短脉冲宽度为100fs时,谐波的群速匹配长度随基波波长变化的规律。研究结果表明在I类相位匹配条件下,基波波长为642nm时,群速延迟最小,相应的群速匹配晶体长度最长为19.1mm;在II类相位匹配条件下,基波波长为767nm,群速延迟最小,群速匹配长度最长为0.89mm。  相似文献   

18.
飞秒光参量放大中三波群速失配的补偿   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
为了消除群速失配对参量放大的不利影响,描述了利用脉冲波面倾斜与非共线相位匹配相结 合,完全补偿飞秒光参量放大(OPA)中三波群速失配的新方法.计算了在BBOⅠ类、Ⅱ类相 位匹配条件下, 三波实现群速匹配时,相位匹配角、脉冲波面倾斜角以及非共线角随信号 光波长的变化.并分析了三波群速匹配对空间走离长度、参量增益和参量带宽的影响.结果表 明,在BBOⅠ类、Ⅱ类相位匹配条件下,利用该方法均能实现飞秒OPA连续调谐时三波的群速 匹配,从而大大增加了三波的有效互作用长度,为能够获得高增益,窄脉宽的参量光脉冲提 供了理论依据和指导. 关键词: 群速匹配 脉冲波面倾斜 非共线相位匹配 飞秒光参量放大  相似文献   

19.
Wavelength conversion between picosecond pulses with the cascaded second-order nonlinearity in LiNbO3 waveguides is simulated numerically using finite difference beam propagation method. The influences of group-velocity mismatching and input pulse parameters on conversion efficiency and generated pulse characteristics are analyzed. The results indicate that increasing the input pump pulse width will enhance conversion efficiency but diminish compression ratio of the generated pulse. The generated pulse is inevitably compressed under pulsed pumping, and introducing the initial time delay can reshape the generated pulse.  相似文献   

20.
Pulses with a spectral width of 450 nm at a wavelength of 2.2 μm are generated in a parametric amplifier based on a type-I BBO crystal pumped by the second harmonic (620 nm) of a Cr:forsterite laser. Such a broadband radiation is obtained in a specific regime of the group velocity matching near the vertical region of the tuning curve. The generated pulses can be compressed to a duration of about 2.5 optical cycles (34 fs) in a medium with positive group-velocity dispersion.  相似文献   

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