BBOⅠ类相位匹配光参量放大中群速失配的补偿

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     

非线性光学 非线性光学器件

O437.42006010281BBOⅡ类共线相位匹配结构中群速失配的补偿=Compen-sating group velocity mismatch in BBO type-Ⅱcollinearphase-matched configuration[刊,中]/马晶(天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,光电信息技术科学教育部重点实验室.天津(300072)),章若冰…∥中国激光.—2005,32(7).—913-916为了消除群速失配对飞秒光参量放大(OPA)的不利影响,描述了在Ⅱ类共线相位匹配的飞秒BBO光参量放大中,同时倾斜抽运光和信号光的脉冲波面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,相位匹配角、抽运光和信…     

非线性光学 位相共轭、自聚焦等相关效应

O437 2005042689 飞秒光参量放大中三波群速失配的补偿=Compensation of group velocity mismatching of three pulses in femtosec- ond optical parametric amplification[刊,中]／马晶(天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室,光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学),天津(300072)), 章若冰…／／物理学报,-2005,54(2),-755-762 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     

KBe2BO3F2飞秒光参量放大中的群速匹配

提出了KBe₂BO₃F₂ （KBBF）飞秒光参量放大中三波群速完全匹配的方法.对于Ⅰ类相位匹配方式采用非共线结构及倾斜抽运光脉冲波面,对于Ⅱ类相位匹配方式采用共线结构同时倾斜抽运光和信号光脉冲波面,可实现参量带宽最大时三波群速的完全匹配,从而获得更高增益,更窄脉宽的参量光. 关键词： 群速匹配 相位匹配 脉冲波面倾斜 飞秒光参量放大     

KBe2BO3F2飞秒光参量放大中的群速匹配

提出了KBe2BO3F2 (KBBF)飞秒光参量放大中三波群速完全匹配的方法.对于Ⅰ类相位匹配方式采用非共线结构及倾斜抽运光脉冲波面,对于Ⅱ类相位匹配方式采用共线结构同时倾斜抽运光和信号光脉冲波面,可实现参量带宽最大时三波群速的完全匹配,从而获得更高增益,更窄脉宽的参量光.     

BBOⅠ类相位匹配非共线参量产生中的群速自匹配

利用重复频率为1kHz的钛宝石激光的倍频蓝光抽运Ⅰ类相位匹配的偏硼酸钡(BBO)晶体，获得了可见光区的非共线参量超荧光.给出了最强光强处参量超荧光的非共线角，波长随相位匹配角的变化.理论计算了在参量超荧光中三波的群速失配随非共线角和相位匹配角的变化规律.结果表明，Ⅰ类非共线相位匹配的参量超荧光关于抽运光中心对称.并且沿光强最强的参量超荧光方向三波的群速失配最小，有效互作用长度最大，即参量超荧光的强度角分布是三波的相速和群速自匹配的结果.该理论和实验研究为减小飞秒光参量放大中三波的群速失配提供了一个理想的几何模型，为获得高增益、窄脉冲宽度的参量光输出提供了理论依据和实验验证. 关键词： 群速自匹配 参量超荧光 非共线相位匹配 飞秒光参量放大     

飞秒BBO光参量放大中闲频光二次谐波的产生

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     

第Ⅰ类BBO晶体中的参量荧光空间特性理论研究

 采用第Ⅰ类相位匹配BBO晶体的放大传递函数方法,分别对光参量放大过程中单波长信号光注入和多波长信号光注入出现的参量荧光的空间特性进行了详细的理论研究。结果表明:一方面单波长信号光注入时,在某一特定的非共线角和相位匹配角下,它是以泵浦光为中心,呈锥形分布的,而在其它相位匹配区域内,则呈环形分布;另一方面,在多波长信号光入射情况下,参量荧光的光谱在某一特定的相位匹配角下集中分布在很宽的范围内,而在其余相位匹配区域内,参量荧光光谱呈分散分布状态。该结论对于光参量放大中三波群速失配的补偿,高增益和窄脉冲宽度的参量光的产生以及对于参量荧光的控制提供了理论依据,并且对于近年来量子图像处理和量子通讯等领域所关注的纠缠光场的产生也具有参考价值。     

BBO，LBO，KDP晶体光参量啁啾脉冲放大特性的比较研究

 对BBO，LBO，KDP晶体I类非共线匹配下的光参量啁啾脉冲放大的相位匹配、参量范围、增益特性等进行了理论分析，重点对BBO和LBO的光参量啁啾脉冲放大特性进行了比较。结果表明对于以光参量啁啾脉冲放大系统代替800nm中心波长的Ti:sappire再生放大系统，用BBO晶体可获得更宽的增益带宽，而对1 053nm中心波长的种子光用LBO晶体更好。     

非共线相位匹配LBO晶体飞秒光参变放大器的研究

对非共线相位匹配LBO晶体飞秒光参变放大器进行了系统地分析和理论研究，用数值方法得出了非共线角、相位匹配角、增益和增益带宽之间的关系，给出了放大器设计的各种最优化参量。研究结果表明，这种参变放大器不仅可以实现较高的参变增益和获得极宽的增益带宽，还具有较大的参变允许角、较小的走离角和小的群速色散。因此这种参变放大器对于以纳秒级高功率激光作为抽运光，利用光参变啁啾脉冲放大（OPCPA）技术高效率参变放大飞秒脉冲产生10^12W甚至10^15W级的超强超短激光脉冲具有重要的意义。建立的理论模型具有普遍意义，也为其他类似的参变过程提供了重要的理论依据。     

Investigation of spectral bandwidth of optical parametric amplification

The spectral bandwidth of three-wave-mixing optical parametric amplification has been investigated. A general mathematical model for evaluating the spectral bandwidth of optical parametric amplification is developed with parametric bandwidth and gain bandwidth via three-wave noncollinear interactions. The spectral bandwidth is determined by expanding the wave-vector mismatch in a Taylor series and retaining terms through second order. The model takes into account the effects of crystal length, noncollinear angle, group velocity, group-velocity dispersion and gain coefficient. The relation between parametric bandwidth and gain bandwidth is clearly defined. The model is applied to a BBO OPA, a LBO OPA and a CLBO OPA. PACS 42.65.Yj; 42.65.Lm; 42.65.Ky; 42.60.By     

Generation and amplification of dual-color femtosecond pulses by a noncollinear optical parametric up-conversion process

Noncollinear optical parametric up-conversion generation and amplification are realized in a thick β-barium borate (BBO) crystal, and a couple of visible femtosecond up-conversion laser pulses can be achieved by a femtosecond pulse at 800 nm as the pump sources. The theoretical and experimental results indicate that there exist phase-matching conditions for dual-color noncollinear parametric up-conversion generation and amplification, and their wavelengths can be tuned by rotating the BBO crystal. This parametric up-conversion generation and amplification can be attributed to three and five-wave mixing in a thick BBO crystal, and it shows the potential application on optical parametric chirped pulse amplification (OPCPA) to generate multi-color ultraviolet or visible femtosecond laser pulses pumped directly by femtosecond fundamental laser pulses without frequency-doubling or tripling.     

Theoretical analysis of noncollinear phase-matched optical parametric generation in BBO crystal

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.     

非共线相位匹配的参量增益分析

对非共线Ⅱ类相位匹配的ＫＴＰ飞秒光学参量振荡器进行了分析和理论研究，用数值方法得出参量增益的变化曲线和参量光的光强分布，与共线相位匹配相比，非共线方案具有更高的参量增益，更好的光束质量，特别适合飞秒光学参量的振荡器。     

Simultaneously phase-matched parametric processes in a single-pass interaction for efficient visible generation

We demonstrate simultaneously phase-matched cascaded optical parametric amplification (OPA) and sum-frequency generation (SFG) processes in a single-pass interaction in a BBO crystal, where the seed pulse is produced through the self-induced superfluorescence generation. Tunable femtosecond pulses in the blue-green spectral range are produced through the single-pass SFG interaction with a maximum conversion efficiency of about 12%.