掺杂晶体Cd_(0.35)Hg_(0.65)Ga_2S_4的光学特性

研究了掺杂非线性晶体Cd0 35Hg0 6 5Ga2 S4 的线性和非线性光学特性以及相位匹配 .在相同的实验条件下 ,与已知的中红外晶体相比较 ,测定了该晶体的损伤阈值 .实现了CO2 激光二次谐波产生实验 ,与理论预测相一致     

基于GaSe和GaSe0.7S0.3单晶的单脉冲CO2激光倍频器

描述了使用电感储能发生器和半导体转换开关泵浦的工作波长为10.6μm的高效CO2激光器。给出了激光泵浦的非线性晶体GaSe和GaSe0.7S0.3的二次谐波振荡的实验数据和理论估算结果。结果显示,GaSe晶体在输入能量为180mJ时,最大能量转换效率为0.38%,倍频激光的峰值功率为8 kW。     

基于GaSe和GaSe_(0.7)S_(0.3)单晶的单脉冲CO_2激光倍频器(英文)

描述了使用电感储能发生器和半导体转换开关泵浦的工作波长为10.6μm的高效CO2激光器。给出了激光泵浦的非线性晶体GaSe和GaSe0.7S0.3的二次谐波振荡的实验数据和理论估算结果。结果显示,GaSe晶体在输入能量为180mJ时,最大能量转换效率为0.38%,倍频激光的峰值功率为8 kW。     

小型可调谐TEA CO2激光的二次谐波产生

利用国产的、尺寸为 7mm× 8mm× 12mm的AgGaSe2 晶体 ,实现了可调谐TEACO2 激光的二次谐波产生 ,得到了CO2 激光 10 .6 μm和 9.6 μm谱带的 12条谱线的二次谐波。最大的二次谐波输出能量达到 1.32mJ[10P(16 )谱线 ]。在 10P(18)谱线处获得的最大能量转换效率为 4%。     

Al、S和Te掺杂GaSe晶体的光学及倍频特性

对不同浓度Al、S和Te掺杂GaSe晶体的透过率和倍频特性进行了研究.结果表明,适宜浓度的掺杂晶体在透明波段内吸收系数约为α≤0.1~0.2cm-1,适于非线性应用.GaSe∶S晶体透过率曲线向短波方向移动,且更适于高浓度掺杂,而Al和Te掺杂晶体透明范围的波段截止波长向长波方向移动,且移动幅度小于S掺杂晶体,当掺杂浓度达到GaSe∶Al(0.5mass%)和GaSe∶Te(5mass%)时,晶体光学质量明显下降.通过fs Ti∶Sapphire激光和CO2激光泵浦下I类倍频实验发现,S掺杂晶体相位匹配曲线向短波方向移动,倍频输出功率比纯GaSe晶体有明显提高,最佳掺杂浓度为2mass%.Al和Te掺杂晶体相位匹配角与纯GaSe晶体相比没有明显变化,实验结果与理论曲线符合较好.利用非线性方法研究发现当掺杂浓度不超过5mass%时,GaSe∶Te晶体与纯GaSe同样属于六角形结构.三种掺杂方式最佳掺杂浓度分别为GaSe∶Al(0.1mass%),GaSe∶S(2mass%)和GaSe∶Te(0.5mass%),在CO2激光泵浦下,三者频率转换效率之比约为1∶0.6∶0.5.在所使用的晶体样本中,GaSe∶S(2mass%)晶体性能最佳,其频率转换效率可达纯GaSe晶体的3倍左右.     

晶体球中非相位匹配二次谐波产生及最佳聚焦条件

晶体球法是近年来在国际上发展起来的一种测量非线性系数的新方法。根据聚焦高斯光束二次谐波产生的孔径方程理论,分析了晶体球中的第Ⅰ类非相位匹配二次谐波产生过程,讨论了晶体球中第Ⅰ类非相位匹配二次谐波最佳聚焦参数的选择。报道了LiNbO3晶体球中皮秒激光脉冲抽运的相位匹配二次谐波实验。所得结果与理论预计相符。     

双波长双脉冲激光三次谐波的产生方法

提出双波长双脉冲激光产生三次谐波的方法。波长不同的两脉冲激光束由反射使它们合拢后通过两块非线性的BBO晶体 ,激光脉冲第一次通过BBO晶体产生两波长的二次谐波 (SHG) ,它们由各自的反射镜反射再次通过BBO又产生了二次谐波 ,这两次产生的二次谐波和基波通过用于产生三次谐波的BBO晶体可产生双波长的三次谐波 ,它们由 45°斜置的耦合镜输出。文中分析了满足二次谐波和三次谐波的四个相位匹配的条件 ,该方法也可用于腔内双波长双脉冲的三次谐波激光的产生 ,给出了相应的实验结果。     

非线性光学相位匹配的实验考虑

本文描述了氮分子激光泵浦的可调谐染料激光输出经ＡＤＰ晶体产生二次谐波的实验考虑和实验结果．在５３００－５６００Ａ的基波波长范围内，用简单的方法演示了不同基波波长的二次谐波强度随晶体温度及基波光束入射角的变化．可使同学对非线性光学参量过程中影响相位匹配的各种因素有一个清晰的认识．     

高重频CO_2激光损伤HgCdTe晶体的数值分析

针对CO2激光作用下HgCdTe晶体的损伤问题进行了数值分析。首先,建立了高重频CO2激光损伤Hg0.784Cd0.216Te晶体的三维热传导物理模型;然后,利用有限元方法计算了单脉冲和高重频CO2激光作用下,Hg0.784Cd0.216Te晶体的损伤阈值;最后,分析了激光重频以及辐照时间对晶体损伤阈值的影响。研究结果表明:单脉冲激光辐照下,晶体的损伤阈值为64.5 J/cm2;高重频(f>1 kHz)激光辐照下,激光重频的改变对晶体损伤阈值的影响较小,损伤阈值应由平均功率密度表征,且与辐照时间密切相关;辐照时间的增加,可以有效地减小晶体的损伤阈值,当激光辐照功率密度<1.95 kW/cm2时,不会发生晶体损伤。研究结果对高重频CO2激光在激光加工以及激光防护的应用方面具有指导意义。     

掺杂比对Hg1－xCdxGa2S4晶体频率转换的影响

在相位匹配和可接受掺杂比理论的基础上,针对Cd掺杂的不同相Hg1－xCdxGa2S4晶体,研究了掺杂比对频率转换的影响.依据相应的Sellmeier方程得到了倍频和Nd3+∶YAG与Ho3+∶YLF激光器泵浦光学参量振荡的相位匹配调谐曲线,并给出了不同掺杂下的可接受掺杂比.结果表明:掺杂晶体可实现1~5 μm范围内非临界相位匹配的倍频和1~13 μm的参量光产生;随着掺杂比的增大,可接受掺杂比近似线性减小,并随着波长改变展现出不同变化趋势.     

AgGaSe_2晶体差频产生可调谐太赫兹波的理论研究

基于单轴晶体中三波互作用的共线相位匹配技术,采用CO2激光器泵浦非线性晶体AgGaSe2,数值计算出在oee类和oeo类相位匹配条件下,差频产生太赫兹波的相位匹配角、走离角、允许角和有效非线性系数。计算结果表明:两类相位匹配太赫兹波可调谐的范围都非常宽,而且走离角都在1°以下,允许角足够大。在绝大部分太赫兹波区域,oee类匹配有效非线性系数远大于oeo类匹配,实验中适合采用oee类相位匹配方式。     

一种新型晶体GdCa4O(BO3)3的非线性光学性能研究

计算和测量了ＧＣＯＢ晶体的相位匹配曲线,理论计算与实验测量结果符合的很好。用电光调Ｑ的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器对５ｍｍ和匠ＧＣＯＢ晶体进行了倍频研究,得到了２６．７％的倍频转换效率。并与同样长度的ＢＢＯ晶体进行比较,得出了ＧＣＯＢ晶体的有效非线性光学系数接近ＢＢＯ晶体的有效非线性光学系数的结论。     

深紫外和频晶体CLBO产生193 nm激光的频率变换

 简述了深紫外和频晶体CLBO的光学特性。根据相位匹配角公式、非线性有效系数公式、走离角公式和允许角公式，详细计算了CLBO晶体和频产生193 nm激光时的相位匹配角、非线性有效系数、和频时谐波走离角、允许角的具体数值。根据这些数值，并考虑产业化的要求，对目前几种和频方式进行了比较，最终选定波长为λ₁=2 100 nm的o光和波长为λ₂=213 nm的e光作为基频光进行和频的匹配方式。此方式相位匹配角为51.6°，具有大的非线性有效系数0.97，小的走离角3.7°，大的允许角1.9×10^-6 rad·mm，是非常理想的产生193 nm激光的匹配方式。     

Space phase matching and self-frequency-doubling red laser in Nd:GdCOB crystal

By using the calculation theory of the phase-matching direction and effective nonlinear coefficient of frequency doubling in biaxial crystal, we calculate the effective nonlinear coefficients at different frequency-doubling phase-matching directions of the three main fluorescent lines (936, 1060, 1331 nm) of Nd:GdCOB crystal. The space distribution curves of effective nonlinear coefficient are drawn. Two crystal specimens are cut at the optimal type I phase matching angles: for specimen 1, θ=65°, Φ=34.6° (the first octant); for specimen 2, θ=66.5°, Φ=145.5° (the second octant). When pumped by Datachroom-5000 pulsed dye laser, the output self-frequency-doubling red laser in specimen 2 is 0.62 mJ, and the corresponding conversion efficiency is 2.5%. Under the same pumping condition, the output red laser of specimen 1 is much smaller than that of specimen 2, which is well in agreement with the theoretical calculation.     

Compensation for the thermal effect in the second-harmonic generation of a Q-switched nanosecond-kilohertz Nd:YVO4 laser

We report the quantitative relationship between the phase-matching condition and the surrounding temperature in a critical phase-matching second-harmonic generation of a Q-switched Nd:YVO₄ laser with a high repetition rate. The thermal effect can be effectively compensated for by appropriately changing the phase-matching angle with respect to the surrounding temperature of a nonlinear optical crystal. A stable wavelength conversion from the 1064 nm fundamental to the 532 nm second harmonic in a type-I critical phase-matching lithium triborate crystal is experimentally achieved and the corresponding conversion efficiency up to 70% is obtained.     

利用各向同性半导体晶体差频产生可调谐THz辐射的理论研究

理论研究了利用剩余射线带色散补偿相位匹配原理，在Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅳ族光学各向同性的半导体非线性晶体中差频产生可调谐THz波的可行性问题.根据这些半导体材料的色散特性，并以近简并点双共振KTP-OPO的可调谐相干双波长输出作为差频抽运源，对它们的相位匹配能力、差频增益特性、品质因数以及差频过程中的相干长度进行了理论分析和计算，确定了ZnTe晶体是在共线相位匹配情况下较为理想的THz波差频晶体，而InP晶体则更适合用于非共线相位匹配情况. 关键词： 非线性光学 THz辐射 差频 各向同性半导体晶体     

The factors of spontaneous parametric down conversion process in BiB3O6 crystal with a broadband pump

We investigate the spontaneous parametric down-conversion (SPDC) process in biaxial nonlinear crystal BiB₃O₆ (BIBO) with a broadband pump. Under the type I and type II phase-matching conditions, we numerically calculate the influencing factors on SPDC process in BIBO crystal, such as temporal and spatial walk-off, the acceptance angles, and spectral acceptance bandwidth. Comparing the two types of phase-matching, we could conclude that the type II phase-matching in BIBO crystal is better for the SPDC because of zero dispersion and bigger acceptance parameters. These results can be used to construct a system to generate ultra-fast entangled photon pairs.     

粉末倍频系数的模拟研究

根据Kurtz粉末倍频理论,使用光纤光谱仪自行设计搭建一个粉末倍频测试系统,该系统可在基频光波入射方向不变的情况下,通过转动旋转臂在不同方向探测二次谐波,并且具有较高的精确度和灵敏度。使具有位相匹配特性的颗粒尺寸范围扩大为46μm～250μm 。使用波长为1.064μm的基频光,对KIO3晶体粉末的倍频效应进行了测试。测试结果表明,KIO3晶体粉末透射倍频光具有位相匹配特性。这一测试结果与已报道结果相一致。通过数值模拟实验测试曲线,获得了KIO3晶体粉末的倍频系数d2ω的值为9.7×10-12m/V。这一模拟值与已报道的KIO3晶体对该基频光波产生的倍频系数d32的值相吻合。由此可见,该方法切实可行。并且可推广应用到其他晶体材料的非线性特性测试研究。     

Spatio-temporal resonance in generation of subharmonics,sum and difference frequencies in photorefractive crystals

Illumination of a photorefractive crystal by light containing two interference patterns (generally running) is considered. As well as linear terms in the response, the nonlinear ones are calculated, corresponding to sum and difference spatial frequencies. Efficient recording of those nonlinear gratings due to temporal phase-matching, i.e. phaselocked detection, is predicted under the application of spatially homogeneous field with DC and/or with sinusoidal time dependence. Thresholds for parametric instabilities of the types of subharmonic generation are calculated for different cases.