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相似文献
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1.
BBOⅠ类相位匹配光参量放大中群速失配的补偿   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
马晶  章若冰  张伟力  王清月 《物理学报》2005,54(6):2745-2750
描述了在BBOⅠ类相位匹配的飞秒光参量放大(OPA)中,利用非共线结构和倾斜抽运光的脉 冲波面来完全补偿三波群速失配的方法.理论计算了三波群速匹配时,非共线角、相位匹配 角、抽运光的脉冲波面倾斜角随信号光波长的变化,并分析了对抽运光光斑尺寸的要求和对 空间走离长度的影响.结果表明,利用该方法不仅能够实现最大的参量带宽,而且能够完全 补偿飞秒OPA中三波的群速失配.此外,选取合适的抽运光光斑尺寸和非线性晶体的长度对提 高参量增益也至关重要. 关键词: 群速匹配 非共线相位匹配 脉冲波面倾斜 飞秒光参量放大  相似文献   

2.
数值模拟分析了在周期域反转结构的铌酸锂光波导中的脉冲抽运波长转换过程,通过对转换过程中光脉冲波形的演化分析,讨论了抽运光和信号光同向和逆向两种注入方式对转换光脉冲波形的影响.研究结果表明在同向注入方式下由于倍频与差频效应是同时进行的,群速度失配导致的走离效应使倍频光脉冲在波导内不断展宽,遗传给差频转换时,使转换光脉冲发生了波形畸变;为防止转换脉冲发生畸变,提出了采用单片光波导用抽运光和信号光逆向注入的方式,将倍频与差频效应分开来,二次非线性效应不再同时进行,从而改善了转换光脉冲的波形畸变,同时提高了转换效率.  相似文献   

3.
利用COMSOL软件建模对光参量振荡器(OPO)进行热分析,发现在大功率抽运下,晶体的中心轴线附近由于吸收参量光,出现较为明显的温度上升。MgO∶PPLN晶体的折射率对温度非常敏感,较小的温升会使参量光产生不可忽略的波前畸变,进而导致光束质量下降。晶体的温升是由参量光的吸收引起的,这样的温升不可避免,大功率OPO/OPA(光参量放大器)的光束质量劣化是必然的。  相似文献   

4.
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   

5.
近年来,直接液体冷却薄片激光器因其体积功率比小,热管理能力强等优势而成为研究热点.本文建立了一套直接液体冷却薄片激光器波前畸变的分析方法.应用该方法研究了直接液体冷却薄片激光器中抽运光均匀性对光束波前畸变的影响.计算分析了均匀性为92%, 80%和70%,且总的抽运功率不变时,激光器高阶像差分布情况.随着均匀性逐渐减弱,激光器中高阶像差逐渐增强,低阶像差量基本保持不变.实验中,设计加入波导和未加入波导结构,构建了均匀性为92%和70%的抽运光分布,分别测量了两种情况下的波前抖动情况以及波前畸变分布,抽运功率为5 k W时,测量获得了整个增益模块的光程差高阶分量(OPDH),其畸变量均方根(RMS)值为0.66μm和0.79μm,实验结果和理论分析结果基本趋势一致.  相似文献   

6.
自散焦介质中光束聚焦的最佳参数选择   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
郭旗  田野  刘承宜 《物理学报》2002,51(5):1057-1062
对自散焦介质中由交叉相位调制效应引发的光束聚焦过程进行了细致的系统研究,讨论了抽运光初始振幅、抽运光信号光初始间距和抽运光信号光波长比三个参量对信号光聚焦过程的影响.数值模拟结果表明:抽运光越强,信号光聚焦程度越大;抽运光信号光初始间距和抽运光信号光波长比均存在一个最佳值,使得光束聚焦达到最佳效果.通过参数最佳值的选择,可提高光束聚焦的效率 关键词: 非线性折射率系数 交叉相位调制效应 自散焦介质 光束聚焦  相似文献   

7.
考虑到抽运损耗、走离、色散和非线性等效应,用分步傅里叶方法求解耦合的非线性薛定谔方程组,就强脉冲信号在连续光抽运光纤参变放大器中的放大情况进行了理论研究。研究结果表明,强脉冲信号除经历振幅放大,脉冲时域展宽等过程外,还会发生令人感兴趣的脉冲分裂现象,即一个脉冲信号分裂为两个子脉冲。而且即使在连续光抽运的情况下,走离效应对强脉冲信号的放大也产生了显著影响,即促使两个子脉冲振幅不等以及脉冲漂移。最后,强脉冲信号独特的放大特性用光纤参变放大器的饱和增益特性做了很好的解释,并指出脉冲分裂现象在信号抽样、脉冲压缩、光时分复用系统中有潜在用途。  相似文献   

8.
在电光调Q Nd:YAG激光抽运内腔KTP光参量振荡器中,由于在抽运光的谐振腔内插入了起偏器,当工作在高重复频率时,Nd:YAG棒热致双折射效应致使起偏器产生退偏损耗,导致抽运光能量下降和光束质量变差,最终光参量振荡器的激光输出能量也将下降.为了补偿热致双折射引起的起偏器退偏损耗,提出了基于λ/4波片的具有热补偿的内腔光参量振荡器结构,实验结果表明在高重复频率工作时,具有热补偿的内腔光参量振荡器较无补偿内腔光参量振荡器的激光输出能量提高了20%左右.  相似文献   

9.
阳红梅  江秀娟  郭旗 《光学学报》2006,26(7):083-1090
为了获得一种对称压缩圆光束的方法,系统研究了三维自散焦介质中亮暗光束对的共同传输。数值结果表明:当两光束中心重合时,若抽运光(暗光束)初始振幅远大于信号光(亮光束)初始振幅,抽运光将通过交叉相位调制(XPM)诱导信号光聚焦,使得信号光的圆形光斑被对称压缩。讨论了光束参量对信号光聚焦效果的影响,发现抽运光初始振幅越大,信号光聚焦越强。当抽运光初始振幅一定时,暗光束的初始束宽存在最佳值使得信号光压缩最强。当抽运光与信号光的波长比取值为0.5~1.5时,信号光聚焦程度随着波长比的增大而有所降低。还设计了验证理论结果的实验方案。  相似文献   

10.
基于PPLN波导中倍频与差频效应的全光波长转换   总被引:1,自引:0,他引:1  
对准相位匹配的铌酸锂光波导中基于倍频与差频级联二阶非线性效应的全光波长转换进行了研究.在建立理论模型的基础上,分别对单脉冲以及序列光脉冲的波长转换过程进行了数值模拟,并对转换过程中的走离现象以及脉冲延迟进行了分析.模拟结果表明信号光与抽运光脉冲非同步输入的情况下可以克服走离效应的影响,得到更好的转换效率.另外,在抽运时钟脉冲的驱动下,输入的40 Gb/s的NRZ信号光可以转换为RZ转换光,且波形较好.  相似文献   

11.
<正>A numerical model of optical parametric amplification(OPA) is introduced to investigate the impact of wavefront phase distortion of pump on the beam quality of signal.Numerical results show that the unidentical walk-off directions of the pump and the idler waves are the main factors leading to the transfer of wavefront phase distortions of the pump to the signal,and by reducing the angle between the two directions,the beam quality factor(M~2) can be greatly decreased and hence the good beam quality of the signal can be maintained.  相似文献   

12.
要实现光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)系统稳定、高质量输出,需要同时对光参量放大和泵浦光倍频这两个非线性过程进行优化设计。在光参量放大系统优化设计中,建立了描述光参量放大过程的多种简化物理模型;通过模拟泵浦光和信号光口径匹配关系,分析了放大信号光空间两维对称性并提出了优化方法;建立了非线性晶体最佳长度确定及调谐方法,以实现信号光输出高稳定性。在泵浦光倍频系统优化设计过程中,提出应用位相失配法实现稳定倍频输出,研究表明这种方法不仅能实现倍频光能量起伏抖动远远小于基频光能量的起伏抖动,而且能减小泵浦光近场调制度和时间波形调制,极大地改善输出倍频光光束质量,进而提高OPCPA系统输出信号光质量。  相似文献   

13.
余洋  刘钊  刘可  马超  高宏伟  王小军  薄勇  崔大复  彭钦军 《中国物理 B》2022,31(1):14204-014204
We demonstrate a new management of multi-stage optical parametric generator(OPG)and amplifier(OPA)to obtain high-energy picosecond sources with high beam quality.The setup of multi-stage OPG-OPA requires mode-matching between the pump beam and the stable mode of the OPG-OPA.In a proof-of-principle experiment,the single-pass multi-stage OPG-OPA consists of three walk-off compensated KTP crystal pairs and two lenses,pumped by an 86 ps,1064 nm 10 kHz picosecond laser.The signal light at~1.77μm has an average output power of 502 mW with record energy up to 50.2μJ.The beam quality factor of the signal light can be improved toM2x ×M2yafter filtering out about 40%signal power.To the best of our knowledge,it is the first picosecond single-pass multi-stage OPG-OPA pumped at kHz regime.  相似文献   

14.
We report on an optical parametric amplifier (OPA) based on two potassium titanyl phosphate (KTP) crystals in a walk-off compensating geometry. An Nd:YLF regenerative amplifier at a 1-kHz repetition rate serves as the pump source. The seed beam is delivered by a synchronously pumped frequency-stabilized optical parametric oscillator (OPO) based on periodically poled lithium niobate (PPLN). At pump intensities of about 7 GW/cm2 large amplification factors of more than 104 were achieved, resulting in pulse energies of more than 450 μJ and 350 μJ for the signal and idler pulses, respectively, at a 1-kHz repetition rate. In the saturation regime the time–bandwidth product increases from two to three times the Fourier limit, with a pulse duration of 105 ps and a bandwidth of 12.7 GHz at the highest intensities employed. Received: 2 November 2001 / Published online: 14 March 2002  相似文献   

15.
光参量啁啾脉冲放大增益特性研究   总被引:5,自引:3,他引:2       下载免费PDF全文
 通过对非线性三波耦合方程组进行数值求解,研究了光参量放大的增益特性及饱和放大特性。给出了泵浦光、信号光参数对参量增益的影响及其与晶体饱和长度的关系。且OPA具有传统CPA系统所不具有的优点,将有可能取代传统的CPA系统而作为超短超强激光系统的新型前端。  相似文献   

16.
We investigate pulse cleaning behaviors in short-pulse-pumped optical parametric amplifiers (OPA). We theoretically study the contrast enhancement of amplified signal pulse and generated idler pulse, and reveal their dependence on the parametric gain in both the regimes of small signal and saturated amplifications. The signal contrast enhancement is nearly equal to the parametric gain, while the idler contrast is approximately equal to the product of the contrasts of the pump and signal pulses in a low gain OPA and increases with the gain. The effects of group-velocity mismatch and group-velocity dispersion on the contrast enhancement are also investigated. The results presented in this paper are of value for pulse cleaning.  相似文献   

17.
由于相位匹配条件和非线性晶体透光范围的限制,400nm蓝光抽运的飞秒β-BaB2O4(BBO)光参量放大(OPA)输出的参量光调谐范围有限,很难得到波长小于460nm的蓝光和近紫外光.实验采用1kHz钛宝石九通啁啾脉冲放大器的倍频蓝光作抽运光,超连续白光 作种子光,在Ⅰ类非共线相位匹配条件下,利用宽带的飞秒BBO OPA,在一定的实验参数下 获得了530—810nm放大的信号光,以及810nm—17μm波段范围的闲频光.与此同时 ,还获得了410—700nm连续可调的闲频光的二次谐波,其与闲频光层叠分布,单脉冲能量 为26μJ,转换效率大于5%.仅利用单块晶体的飞秒BBO OPA就可以获得410—810nm连 续可调的飞秒脉冲输出,从而为更多研究和应用的需要提供了重要的光源.对飞秒光参量放 大中闲频光二次谐波产生的条件也进行了理论分析. 关键词: 二次谐波 闲频光 非共线相位匹配 飞秒光参量放大  相似文献   

18.
张晓娟  赵建林  方亮 《光子学报》2014,40(8):1154-1160
数值模拟分析了一种新型高双折射光子晶体光纤中的脉冲俘获现象,以及泵浦脉冲入射条件对脉冲俘获效果的影响机理.结果表明:泵浦脉冲和信号脉冲处于零色散点附近,且分别处于光子晶体光纤的反常和正常色散区,其走离参量的数值小于10-12 s/m时,可以实现脉冲俘获|泵浦脉冲和信号脉冲的时域中心延迟对泵浦脉冲光谱红移量和信号脉冲光谱蓝移量影响很小,但时域中心延迟越大,信号脉冲的输出频谱越窄,俘获效果越差|提高泵浦脉冲峰值功率,可明显增大泵浦脉冲光谱红移量和信号脉冲光谱蓝移量,为实现不同波长范围的全光开关提供了条件|泵浦脉冲半宽度越大,泵浦脉冲频谱越宽,信号脉冲频谱越窄,俘获效果越不明显.  相似文献   

19.
We present simple analytical solutions of coupled wave equations describing chirped pulse parametric amplification under pump depletion. The evolution of the duration and spectrum of amplified pulses in OPA pumped by Gaussian and supergaussian pulses has been investigated both numerically and analytically. Also, the dependence of the energy conversion efficiency from pump to signal was determined for a range of parameter values, and an optimum ratio of signal and pump pulse durations was evaluated.  相似文献   

20.
We repot simultaneous optical parametric amplifiers (OPA) and amplitude modulation of signal pulse in a monolithic periodically poled KTP (PPKTP) by electrically controlling the relative phase between the pump, signal and idler waves in a KTP dispersion section sandwiched between two PPKTP gratings, theoretically. The controlling electric field can be arbitrary direction. For an ultrashort pulse group velocity mismatch, group dispersion and diffraction must be regarded, simultaneously. The solutions of the truncated equations, including the above effects in the two PPKTP gratings of simultaneous frequency tuning and amplitude modulation OPA, were analyzed. It is shown that the intensity of output signal pulse of OPA depends on the thickness of the dispersion section, the magnitude and azimuth of controlling electric field and one evidences periodicity. For the certain angular dispersion there exist the largest frequency bandwidths of optical parametric amplifiers. Certain angular dispersion of a signal pulse can increase the frequency bandwidth, and broadband amplification of ultrashort pulse can be performed effectively.  相似文献   

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