准相位匹配PPMgLN光参量振荡技术

 理论上分析了PPMgLN光参量振荡波长调谐特性,计算了泵浦阈值和转换效率。准相位匹配情况下,周期调谐是获得中红外波长调谐有效方法之一。采用高斯光束泵浦,当泵浦功率密度超过阈值泵浦功率密度约6.5倍时,可以获得最高转换效率,约71%。采用1 064 nm激光泵浦多周期PPMgLN晶体,实验上获得了波长调谐范围2.7~4.8 mm,当泵浦功率为8 W时,在波长3.7 mm处激光输出功率超过1.6 W,斜效率超过20%,相应的转换效率约为69%,与理论分析基本一致。     

准相位匹配PPMgLN光参量振荡技术

理论上分析了PPMgLN光参量振荡波长调谐特性,计算了泵浦阈值和转换效率。准相位匹配情况下,周期调谐是获得中红外波长调谐有效方法之一。采用高斯光束泵浦,当泵浦功率密度超过阈值泵浦功率密度约6.5倍时,可以获得最高转换效率,约71%。采用1 064 nm激光泵浦多周期PPMgLN晶体,实验上获得了波长调谐范围2.7~4.8 mm,当泵浦功率为8 W时,在波长3.7 mm处激光输出功率超过1.6 W,斜效率超过20%,相应的转换效率约为69%,与理论分析基本一致。     

外加电场极化法制备LiNbO3周期性畴反转的工艺研究

对用外加电场极化法实现铁电畴周期性极化反转LiNbO3晶体（PPLN）的工艺进行了研究,首先采用光刻工艺技术在Z切厚度为0．5mm的LiNbO3晶体的正畴面和负畴面上刻蚀出与掩膜板完全对应的金属Al电极,然后在两极上施加一系列的脉冲电压;在实验研究中,通过控制脉冲幅度,脉冲宽度,脉冲个数和脉冲电流,确定了最佳实验参量,并成功地制备出周期为9．5um的三阶准相位匹配铁电畴周期性极化反转LiNbO3晶体。     

准相位匹配LiNbO3蓝光倍频器的研究

采用外加电场极化法,实现了ＬｉＮｂＯ３晶体的周期性极经,并制备出周期为９．５μｍ的三阶准相位匹配周期性极化ＬｉＮｂＯ３晶体（ＰＰＬＮ）;用准连续钛宝石激光器作基频光源,对准相位匹配周期性极化ＬｉＮｂＯ３进行了光学倍频实验,得到了１２μＷ的蓝光输出。     

新颖的PPLN电光开关

在分析基于级联二阶非线性效应的准相位匹配周期极化铌酸锂(PPLN)波导全光波长变换器的有关参量容限的基础上,提出PPLN波长变换器的电光调控设想,并给予简要论证,论证结果是可行的,从而可实施电控调谐来自动补偿其失配,进而也可实现光开关的功能关键词：准相位匹配周期极化铌酸锂波长变换光开关电光效应调控     

基于PPLN光波导和频与差频级联型全光波长转换的研究

介绍了基于准相位匹配周期极化反转铌酸锂光波导的和频与差频(SFG DFG)级联型全光波长转换技术的基本原理.计算了SFG DFG级联型波长转换的转换效率,分析了抽运光功率以及两个抽运光之间的间距对转换效率的影响,抽运光功率越大,转换效率越高;转换效率随着间距的增大先增大后减小.单抽运调节时的抽运带宽为0.5 nm,同时对信号光脉冲还有压缩作用,压缩比是0.68.     

抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

针对利用周期极化晶体实现的抽运光角度调谐准相位匹配(QPM)光学参量振荡器(OPO)进行了系统的理论分析,给出了描述QPM OPO中抽运光旋转角与三波波长关系的精确公式和近轴公式.研究发现,对信号光单谐振的情况而言,抽运光与空闲光沿晶体x轴的同侧出射,而对空闲光单谐振而言,抽运光与信号光沿晶体x轴的同侧出射.另外,信号光单谐振下信号光与空闲光间的夹角要大于空闲光单谐振下两者间的夹角.更重要的是,信号光单谐振时的波长调谐速度也较空闲光单谐振时的大.关键词：准相位匹配空闲光单谐振光学参量振荡器抽运光角度调谐调谐速度     

准相位匹配PPLN倍频理论研究与优化设计

对准相位匹配周期性极化铌酸锂(PPLN)倍频进行了理论研究,并对聚焦高斯光束条件下的倍频耦合波方程进行了求解,给出了准相位匹配倍频转换效率公式,分析了晶体长度与聚焦程度的关系,在此基础上对倍频谐振腔进行了优化设计,以期获得最大的倍频转换效率.本结果对准相位匹配倍频器件的设计具有一定的指导意义.关键词：倍频准相位匹配周期性极化铌酸锂     

周期极化LiNbO3晶体中电极布置对反转畴扩张的影响

利用外加电场极化的方法,分别研究了三种不同方式布置的极化电极对C向切割LiNbO3晶体极化反转畴扩张的影响.实验结果表明在相同极化条件下,当极化电极长度方向与六边形反转畴一对边呈90°和0°角时,极化扩张速度分别为0.089μm/ms和0.011μm/ms.实验结果揭示,为了有效地控制极化占空比,在制备一维准相位匹配LiNbO3晶体时应避免极化电极与六边形反转畴壁中一对边呈90°的情况.     

周期极化LiNbO3晶体中电极布置对反转畴扩张的影响

利用外加电场极化的方法,分别研究了三种不同方式布置的极化电极对C向切割LiNbO_{3< /sub>晶体极化反转畴扩张的影响.实验结果表明在相同极化条件下,当极化电极长度方向与六边 形反转畴一对边呈90°和0°角时,极化扩张速度分别为0.089μm/ms和0.011μm/ms.实验结果揭示,为了有效地控制极化占空比,在制备一维准相位匹配LiNbO3晶体时应 避免极化电极与六边形反转畴壁中一对边呈90°的情况.关键词：周期极化极化扩张准相位匹配}     

高功率中红外MgO∶PPLN光参量振荡器

设计了一种高功率1.06μm激光泵浦单谐振中红外PPLN光参量振荡器并对其进行了研究,研究证明在MgO∶PPLN极化周期29.1μm,工作温度40℃时,采用工作频率10kHz、脉宽10ns、功率34W1.06μm激光进行泵浦,光参量振荡器输出3.81μm中红外波段激光,平均功率5.4 W,光光转换效率15.88%。研究结果可为设计和研究中红外激光光源提供参考。     

基于PPMgLn晶体全固态宽带可调光学参量振荡器

基于掺MgO周期极化铌酸锂晶体的光学参量振荡器是一种全固态中红外可调谐相干光源.泵浦源为1064 nm声光调Q Nd:YAG激光器.通过温度调谐实现了中红外可调谐参量光的输出,当晶体的温度从40°C升高到200°C时,获得信号光的输出范围为1.561 μm～1.670μm,空闲光的调谐范围为3.342 μm～2.932 μm.当泵浦源脉宽为70 ns,重复频率为10 kHz,平均功率为.161 W,获得波长为1631μm.当泵浦源脉宽为70 ns,重复频率为10 kHz,平均功率为1.61 W,获得波长为1631 nm信号光的输出功率为21 1 mW.     

周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡调谐与容差特性分析

研究了周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡的工作机理,并讨论了其波长调谐特性与极化反转光栅周期、抽运光波长与晶体温度的关系.在此基础上,通过对相位失配因子求微分的方案,分析了光参量振荡的增益与光栅周期、抽运光波长与晶体温度的关系,以及光栅周期、抽运光波长与晶体温度容差的关系关键词：准相位匹配周期性极化铌酸锂光参量振荡     

一阶准相位匹配周期性极化铌酸锂倍频产生18 mW绿光连续输出

通过高压脉冲电场极化 ,制备了周期为 6 5 μm、长为 12mm、宽为 10mm、厚为 0 5mm的一阶准相位匹配周期性极化铌酸锂 ;由 1 1W连续 1 0 6 μmNd∶YAG激光器抽运 ,在 5°时产生了约 18mW、0 .5 32 μm的倍频连续绿光 ,其对应的二次谐波转换效率约为 1 6 % ,二次谐波的归一化转换效率约为 1 5 %cm- 1 W- 1 ,相当于 79%的周期性极化铌酸锂的理想非线性系数。测量了抽运光功率与倍频光功率的关系     

基于周期极化掺镁铌酸锂晶体的六角可调相位阵列光栅

研究了基于周期极化掺镁铌酸锂(PPMg…LN)晶体的二维六角可调相位光栅及其Talbot效应光衍射成像。理论模拟不同相位差及分数Talbot距离条件下的近场光衍射强度分布,计算取样区内衍射强度随相位差和分数Talbot距离的变化,给出相位差恒定及变化情况下取样区强度最大值的位置。在理论研究基础上,设计与制备PPMg…LN六角可调相位阵列光栅,并进行了Talbot衍射成像的实验研究,实验结果与理论研究吻合较好。     

低阈值单谐振周期极化掺镁铌酸锂光参量振荡器

对基于周期极化掺镬铌酸锂晶体的信号光单谐振光学参量振荡器的输出特性进行了实验研究.讨论了光学参量振荡器谐振腔的腔长、周期极化铌酸锂晶体的通光长度、输出镜的透过率以及抽运光的脉冲宽度对光学参量振荡器谐振阈值的影响.光学参量振荡器的抽运源采用输出波长为1 064 nm的声光调Q Nd:YVO_4激光器,在重复频率为2 kHz、周期极化掺镁铌酸锂晶体的温度为30℃的条件下,光学参量振荡器的振荡阈值仅为48 mW.当抽运功率为94 mW时获得了25 mW的信号光输出,其光-光转换效率为26.6%.     

LiNbO3电光调谐光学参变振荡器

在光学参变振荡器中 ,角度或温度调谐方式的最大缺陷就是参变光波长变化较慢 ,调谐操作复杂 ;电光调谐方式具有调谐速度快 ,操作简单的优点。利用非线性光学晶体LiNbO3 的电光效应 ,在 1 0 6 4 μmNd∶YAG激光器输出的抽运光作用下 ,切割角θ =4 7.5°,在垂直于 1.0 6 μm抽运光偏振方向上加 - 4 .5 +4.5kV直流电压 ,实现参变光波长调谐输出 ,输出光能量约为 2 6mJ左右 ,转换效率 η≈ 17.3%。实验所得的参变光波长变化与调谐电压的线性关系与理论计算相吻合 ,为实现光学参变振荡器的快速调谐快速输出提供了一种可行的技术途径。     

1560nm激光经PPLN和PPKTP晶体准相位匹配倍频研究

将1560nm光栅反馈复合腔半导体激光器产生的连续激光注入掺铒光纤放大器,放大至约5 W,分别采用周期极化铌酸锂(PPLN)和周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体单次穿过进行准相位匹配倍频,对应获得约336mW和210mW的780nm激光输出,倍频效率约为7%和4.4%。通过监视倍频光纵模,显示其具有良好的单频输出特性。此外,还扫描测得了Rb原子D2线的吸收光谱,表明780nm激光的频率调谐范围大于10GHz。采用无调制偏振光谱技术将1560nm半导体激光器频率锁定至87 Rb 5S1/2(Fg=2)-5P3/2(Fe=3)超精细跃迁线上。相对于自由运转450s内1560nm激光频率起伏约4MHz,锁定后可将残余频率起伏压低至1.5MHz左右。     

基于周期性极化铌酸锂倍频的光学电压传感方法

从光学电压传感器的原理出发,在周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体倍频(SHG)效应基础上,提出了一种新的光学电压传感方法,讨论了周期性极化铌酸锂不同长度、不同占空比对该电压传感性能的影响,并给出了图示。结果表明：当周期性极化铌酸锂长度一定,在占空比为0．3或0．7时,灵敏度最高;在占空比趋于0．5,但不等于0．5时,电压测量范围最大;长度增加,灵敏度提高,但测量范围变小。这些结果为制作此类传感器提供了可靠的理论依据。