小型化外腔可调谐THz参量振荡器

基于LiNbO3晶体垂直表面输出技术,设计了一台小型化外腔THz参量振荡器。利用小型化灯1064 nm脉冲激光器泵浦MgO:LiNbO3,通过优化设计三波非共线相位匹配的光学参量振荡腔结构,实现THz垂直晶体表面输出,减少LiNbO3晶体对THz波的吸收,提高了THz波输出光束质量。当在泵浦光能量为128 mJ、重复频率为10 Hz时,获得THz波的调谐范围为0.69~3.01 THz,在1.6 THz处获得THz波最大平均功率为10.8 W,脉冲宽度为10 ns,对应THz波能量转换效率为8.4310-6。     

外腔式宽调谐被动调QNd:YVO_4/PPMgLN光学参量振荡器

报道了一个低阈值宽调谐、被动调Q、单谐振掺MgO的周期性极化铌酸锂晶体(PPMgLN)光学参量振荡器。利用被动调Q的Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用外腔结构,在室温下,实现了PPMgLN晶体的准相位匹配光学参量振荡。光参量振荡的阈值仅为0.27W(单脉冲能量4.5μJ、脉宽35ns);在泵浦光为1.35W(脉冲能量8.2μJ、脉宽35ns),PPMgLN周期为31μm时,获得了161.9mW,3.202μm脉冲激光输出;同时获得了98.5mW的1.594μm信号光输出,总的光光转化效率达到19.3%。通过改变晶体的周期,实现了闲频光3.13～4.19μm,信号光1.43～1.65μm的宽带可调谐激光输出。     

外腔式宽调谐被动调Q Nd:YVO4/PPMgLN光学参量振荡器

报道了一个低阈值宽调谐、被动调Q、单谐振掺MgO的周期性极化铌酸锂晶体（PPMgLN）光学参量振荡器。利用被动调Q的Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用外腔结构,在室温下,实现了PPMgLN晶体的准相位匹配光学参量振荡。光参量振荡的阈值仅为0.27 W（单脉冲能量4.5 μJ、脉宽35 ns）;在泵浦光为1（脉冲能量8.2 μJ、脉宽35 ns）,PPMgLN周期为31 μm时,获得了161.9 mW,3.202 μm脉冲激光输出;同时获得了98.5 mW的1.594 μm信号光输出,总的光-光转化效率达到19.3%。通过改变晶体的周期,实现了闲频光3.13~4.19 μm,信号光1.43~1.65 μm的宽带可调谐激光输出。     

可调谐钛宝石激光抽运的KTP单谐振光学参量振荡器的研究

介绍了 70 0nm～ 980nm的脉冲可调谐钛宝石激光抽运的KTP单谐振光学参量振荡器。通过改变抽运光波长作为光学参量振荡器输出参量光的调谐方式 ,确定了KTP晶体最佳切割角度 (θ=6 2 .5°,φ =0°) ,实验上获得了 12 5 1nm～ 2 5 32nm的连续参量光输出 ,最大输出能量约为 2 7 2mJ,最大转换效率为 35 7% (1311nm处 )。     

宽波段连续调谐全固态CW PPMgLN光学参量振荡器

利用半导体激光泵浦输出1064 nm波长的全固态连续Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用周期调谐和温度调谐组合调谐技术,对基于掺氧化镁周期性极化铌酸锂晶体（MgO:LiNbO3, PPMgLN）准相位匹配（QPM）的全固态连续波（CW）光学参量振荡器（OPO）宽波段无分立连续调谐输出特性进行研究。实验采用连续工作模式和外腔结构,基于多周期PPMgLN晶体的30.2,30.4和30.6 m周期,在改变晶体的极化周期的基础上,同时在30～100 ℃范围内调节晶体工作温度。实验结果表明：CW PPMgLN OPO的泵浦阈值仅为0.22 W;不同极化周期需要的温度调谐范围不同;信号光在1 559.8～1 597.2 nm近红外波段和闲频光在3 187.3~3 347.3 nm中红外波段连续调谐输出。实现了外腔式全固态CW OPO在信号光和闲频光波段的无分立连续调谐输出。     

宽波段连续调谐全固态CW PPMgLN光学参量振荡器

利用半导体激光泵浦输出1064 nm波长的全固态连续Nd:YVO4激光器作为泵浦源,采用周期调谐和温度调谐组合调谐技术,对基于掺氧化镁周期性极化铌酸锂晶体（MgO:LiNbO3, PPMgLN）准相位匹配（QPM）的全固态连续波（CW）光学参量振荡器（OPO）宽波段无分立连续调谐输出特性进行研究。实验采用连续工作模式和外腔结构,基于多周期PPMgLN晶体的30.2,30.4和30.6 m周期,在改变晶体的极化周期的基础上,同时在30～100 ℃范围内调节晶体工作温度。实验结果表明:CW PPMgLN OPO的泵浦阈值仅为0.22 W;不同极化周期需要的温度调谐范围不同;信号光在1 559.8～1 597.2 nm近红外波段和闲频光在3 187.3~3 347.3 nm中红外波段连续调谐输出。实现了外腔式全固态CW OPO在信号光和闲频光波段的无分立连续调谐输出。     

级联参量振荡产生太赫兹辐射的理论研究

针对光学参量振荡产生太赫兹波转换效率低的缺点, 提出了级联参量振荡产生太赫兹波的新机理以提高转换效率. 以周期极化铌酸锂晶体为例, 对级联参量振荡产生太赫兹波的原理和过程进行了理论研究. 分析了抽运光波长、周期极化铌酸锂晶体极化周期和工作温度对产生一阶、二阶闲频光频率的影响. 推导了三波共线相互作用条件下太赫兹波的增益特性和吸收特性. 计算结果表明, 通过级联参量振荡可以有效提高太赫兹波的转换效率, 并可以得到宽调谐的太赫兹波输出. 基于分析结果, 设计了周期极化铌酸锂晶体级联参量振荡产生高效率、宽调谐、窄线宽、连续太赫兹波的实验. 关键词： 太赫兹波 太赫兹波参量振荡 级联参量振荡     

双共振准相位匹配光学参量振荡器的调谐特性

利用全固化单频Nd：YVO4激光器泵浦双共振难相位匹配铌酸锂连续光学参量振荡器,实验研究了该光学参量振荡器下转换光的调谐特性。通过改变PPLN晶体的温度及OPO的腔长,下转换光的调谐范围分别为189nm和175nm,通过改变泵浦光频率,信号光频率连续调谐375MHz。实验结果与理论计算值基本吻合。     

利用准相位匹配光学参量振荡器获得可调谐强度差压缩光

利用106μm全固化单频Nd:YVO4激光器抽运由PPLN构建的三共振光学参量振荡器，在光学参量振荡器近简并运转的情况下：信号光和闲置光的波长相差约为200nm，观察到了信号光和闲置光的强度起伏的关联，实测强度差噪声压缩度达04dB.在此基础上，利用温度调谐了信号光和闲置光的波长，在17nm的范围内都观察到信号光和闲置光的强度起伏的关联. 关键词： 准相位匹配 光学参量振荡 强度差噪声压缩     

High-power terahertz radiation from surface-emitted THz-wave parametric oscillator

We report a pulsed surface-emitted THz-wave parametric oscillator based on two MgO:LiNbO3 crystals pumped by a multi-longitudinal mode Q-switched Nd:YAG laser.Through varying the phase matching angle,the tunable THzwave output from 0.79 THz to 2.84 THz is realized.The maximum THz-wave output was 193.2 nJ/pulse at 1.84 THz as the pump power density was 212.5 MW/cm 2,corresponding to the energy conversion efficiency of 2.42×10-6 and the photon conversion efficiency of about 0.037%.When the pump power density changed from 123 MW/cm 2 to 148 MW/cm 2 and 164 MW/cm 2,the maximum output of the THz-wave moved to the high frequency band.We give a reasonable explanation for this phenomenon.     

宽调谐高效率的BBO光参量振荡器

本文报道用354.7nm泵浦的单共振BBO脉冲光参量振荡器在413～661nm和2513～765nm波段内获得了可调谐的振荡输出,最高总能量转换效率达52％;文中还讨论了输出特性。     

可调谐PPLN中红外光参量振荡器失调特性

 通过对晶体进行周期调谐,实现了中红外参量光输出,在此基础上研究了晶体移动、腔镜偏转等对失调特性的影响。结果表明：由于PPLN通道的小尺寸波导特性和参量振荡特性,其失调特性不同于常规激光器。PPLN晶体沿不同轴移动的功率变化曲线有不同的特点,沿x轴移动的失调容限大于沿y轴移动的失调容限;腔镜的失调容限与腔镜偏转方向有关,腔镜横向偏转的失调容限大于纵向偏转的失调容限;PPLN晶体温度和通道对失调容限几乎没有影响。     

Tunable femtosecond laser in the visible range with an intracavity frequency-doubled optical parametric oscillator

We demonstrated experimentally a synchronously pumped intracavity frequency-doubled femtosecond optical parametric oscillator (OPO) using a periodically-poled lithium niobate (PPLN) as the nonlinear material in combination with a lithium triborate (LBO) as the doubling crystal. A Kerr-lens-mode-locked (KLM) Ti:sapphire oscillator at the wavelength of 790 nm was used as the pump source, which was capable of generating pulses with a duration as short as 117 fs. A tunable femtosecond laser covering the 624-672 nm range was realized by conveniently adjusting the OPO cavity length. A maximum average output power of 260 mW in the visible range was obtained at the pump power of 2.2 W, with a typical pulse duration of 205 fs assuming a sech2 pulse profile.     

High efficiency continuous-wave tunable signal output of an intracavity singly resonant optical parametric oscillator based on periodically poled lithium niobate

In this paper we report on a continuous-wave (CW) intracavity singly resonant optical parametric oscillator (ICSRO) based on periodically poled LiNbO₃ (PPLN) pumped by a diode-end-pumped CW Nd:YVO₄ laser. Considering the thermal lens effects and diffraction loss, an optical ballast lens and a near-concentric cavity are adopted for better operation. Through varying the grating period and the temperature, the tunable signal output from 1406~nm to 1513~nm is obtained. At a PPLN grating period of 29~μ m and a temperature of 413~K, a maximum signal output power of 820~mW at 1500~nm is achieved when the 808~nm pump power is 10.9~W, leading to an optical-to-optical conversion efficiency of 7.51%.     

高效率LiB3O5光参量振荡器

本文报道LiB_3O_5(LBO)光参量振荡的运转.输出波长范围为:0.956～1.205μm和1.488～1.583μm(0.828～0.801μm).最高输出能量大于70mJ/pulse,效率为43%.文中还给出了双轴晶体LBO的相位匹配曲线和有效非线性系数的计算方法及结果.     

Efficient continuous-wave eye-safe region signal output from intra-cavity singly resonant optical parametric oscillator

We report an efficient continuous-wave (CW) tunable intra-cavity singly resonant optical parametric oscillator based on the multi-period periodically poled lithium niobate and using a laser diode (LD) end-pumped CW 1064 nm Nd:YVO 4 laser as the pump source.A highly efficiency CW operation is realized through a careful cavity design for mode matching and thermal stability.The signal tuning range is 1401-1500 nm obtained by varying the domain period.The maximum output power of 2.2 W at 1500 nm is obtained with a 17.1 W 808 nm LD power and the corresponding conversion efficiency is 12.9%.     

高增益LiNbO3光参量振荡器

报道一台采用调Q红宝石激光器泵浦的高增益角度调谐LiNbO_3光参量振荡器.最大输出能量和转换效率分别高达50mJ/pulse和19%.该振荡器从1.1444μm到1.7652μm连续可调谐.