周期极化KTP晶体光参量振荡特性研究

基于较新的Sellmeier方程,研究了周期极化钛氧磷酸钾(KTiOPO₄简称KTP)晶体光参量振荡的容差特性,给出了极化反转光栅周期、晶体温度及泵浦光波长的调谐曲线和带宽的容差特性曲线,并与PPLN晶体作了比较数值计算结果与已有实验数据吻合较好.     

压缩系数可控的光脉冲压缩器

提出了一种压缩系数可控的光脉冲压缩器.该脉冲压缩器主体包括梳状色散分布光纤（CDPF）和喇曼放大器两部分.梳状色散分布光纤由多段色散位移光纤和单模光纤拼接而成,具有喇曼增益介质的功能.对一给定的光脉冲序列,可以通过控制泵浦功率实现脉冲压缩器的压缩率可调.通过对非线性薛定锷方程的数值模拟,这一光脉冲压缩器的性能得到了验证.当光脉冲在CDPF中传输时,脉冲得到压缩并且被放大.对喇曼泵浦功率来改变可以得到不同的输出脉宽.通过优化CDPF的结构,得到了喇曼泵浦功率和压缩系数之间很好的线性关系.     

基于XRD光谱法的光参量振荡铌酸锂晶体SiO2薄膜损伤研究

针对参量振荡过程中铌酸锂表面的增透薄膜的损伤问题,采用了XRD光谱法和形貌观测法对激光诱导薄膜损伤的形貌及其物理过程进行了深入地分析。观测发现:薄膜损伤点的特征是膜面出现凹陷的点坑,周围分散着由厚到薄变化的沉积层,XRD光谱检测显示出现了薄膜材料的晶化。利用杂质缺陷诱导薄膜损伤模型对以上损伤的形貌成因进行了分析。研究表明:杂质粒子对激光脉冲能量的强烈吸收会引起邻近光学材料的迅速熔化、汽化和电离,形成复杂物态结构混合物;在激光等离子体冲击波作用下,混合物发生喷溅扩散形成凹陷坑。在扩散冷却过程中沉积物会发生结晶,X射线衍射显示出薄膜材料SiO2晶态的衍射峰。     

3～4μm光参量振荡器中双轴晶体计算的新方法

提出了一种光参量振荡器(OPO)中基于调谐范围中心波长处满足相位匹配条件的KTP晶体计算的新方法;该方法通过求出的相位匹配点对有效非线性系数进行数值计算,找出有效非线性系数的最大值,从而求出该点对应的相位角θ和方位角φ,确定出晶体的切割角.     

孪生光束时域内的关联特性

本文在实验上测量了运转于阈值以上的双共振光学参量振荡器所产生的孪生光束在时域内的关联特性.在分析腔带宽对孪生光束强度量子关联影响的基础上,通过时域内的数据采集,运用改变孪生光束其中一臂的时间延时的方法来考察时域内孪生光束关联度的变化.在实验上给出了孪生光束关联度大小随时间变化的结果.     

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.     

行波光参量过程的理论与实验研究

通过对行波光参量三波耦合过程时域特性的理论计算,预示了光参量时域过程可能存在“弛豫”振荡,理论与实验相结合分析了抽运光强度、晶体长度、腔长、输出耦合系数等一系列参数对参量输出的影响,并采用一种新的棱镜环形腔进行实验,得到从０．４１～２．６ｕｍ的连续宽调谐输出和２２％折能量转换效率。     

光参量过程中的逆转换问题

逆转换是影响光参量变换转换效率、参量光光束质量以及参量光输出稳定性的关键因素,随光斑分布和时间变化,逆转换现象很难消除.文中分析了光参量变换过程中的逆转换问题,研究了影响逆转换的关键因素.分析得出,适当的晶体长度、优化的抽运光斑截面类型、合适的谐振腔参数(对于振荡器)有利于降低逆转换,提高参量转换效率,改善参量光光束质量.根据理论分析结果,设计了脉冲砷酸钛氧钾(KTA)光参量振荡器,实验获得了270 mJ信号光和150 mJ闲频光输出,有效地抑制了逆转换的影响,参量转化效率达到了43%. 关键词： 逆转换 光参量放大 光参量振荡     

小型全固化非经典光场产生系统的实验研究

利用激光二极管（LD）抽运的内腔倍频YVO4／KTP激光器发出的0.53μm的激光,经由α－切割的KTP晶体构建的半整块非简并边疆光学参量振荡腔（CW NOPO）内参量下转换,获得了强度量子相关非经典光场,其强度差噪声低于标准量子极限3.2dB,抽运阈值低于10mW。     

高质量高效率参量光的获得

分析了泵浦光为光强在时空上不均匀和高度有限性分布的高斯光波时，对光学参量发生过程的不利影响，提出了解决这种不利影响，以获得高质量，高效率参量光的方案。     

LD泵浦Nd∶YAG多波段激光器

为了获得高效率多波段激光输出,通过高重复频率驱动声光调Q技术和LD侧面泵浦技术,获得高功率高重频窄脉宽1.06 m激光输出。利用起偏器件获得垂直和水平两束1.06 m线偏振光,一束垂直线偏振光泵浦非线性晶体周期极化钽酸锂（PPLT）,实现1.46 m与3.9 m激光输出后与另一束1.06 m水平线偏振光合束,实现三波段共轴激光输出。在电源输入电流35 A、调Q驱动频率10 kHz的条件下,获得140 W的1.06 m激光。分束后泵浦PPLT获得最高功率为6.3 W的3.9 m和8.6 W的1.46 m激光,差频转化效率为21.3%。试验结果表明:通过高重频声光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高重频窄脉宽1.06 m光输出,泵浦PPLT可获3.9 m和1.46 m激光输出。     

Optimization of the idler wavelength tunable cascaded optical parametric oscillator based on chirp-assisted aperiodically poled lithium niobate crystal

We present the numerical results for the optimization of the pump-to-idler conversion efficiencies of nanosecond idler wavelength tunable cascaded optical parametric oscillators(OPO) in different wavelength tuning ranges, where the primary signals from the OPO process are recycled to enhance the pump-to-idler conversion efficiencies via the simultaneous difference frequency generation(DFG) process by monolithic aperiodically poled, magnesium oxide doped lithium niobate(APMg LN) crystals. The APMg LN crystals are designed with different chirp parameters for the DFG process to broaden their thermal acceptance bandwidths to different extents. The idler wavelength tuning of the cascaded OPO is realized by changing the temperature of the designed APMg LN crystal and the cascaded oscillation is achieved in a single pump pass singly resonant linear cavity. The pump-to-idler conversion efficiencies with respect to the pump pulse duration and ratio of OPO coefficient to DFG coefficient are calculated by numerically solving the coupled wave equations. The optimal working conditions of the tunable cascaded OPOs pumped by pulses with energies of 350 μJ and 700 μJ are compared to obtain the general rules of optimization. It is concluded that the optimization becomes the interplay between the ratio of OPO coefficient to DFG coefficient and the pump pulse duration when the idler wavelength tuning range and the pump pulse energy are fixed. Besides, higher pump pulse energy is beneficial for reaching higher optimal pump-to-idler conversion efficiency as long as the APMg LN crystal is optimized according to this pump condition. To the best of our knowledge,this is the first numerical analysis of idler wavelength tunable cascaded OPOs based on chirp-assisted APMg LN crystals.     

红宝石相位共轭激光器泵浦的KTP光学参量振荡器

光参量振荡器的阈值与泵浦光的光束质量有极大的关系,为降低光学参量振荡器起振阈值,本实验将受激布里渊散射相位共轭效应引入光学参量振荡器的泵浦源中,以改善光束质量,使光学参量振荡器振荡阈值降低到原来的２５％－７％。     

Theoretical Analyzing of Optical Parametric Oscillation with Intracavity Sum Frequency Generation

A new scheme of optical parametric oscillator with intracavity sum frequency generation is proposed,and the operation characters such as threshold,conversion efficiency,etc.,are theoretically studied. The factor affecting conversion efficiency is discussed.     

Theoretical Analyzing of Optical Parametric Oscillation with Intracavity Sum Frequency Generation

1IntroduCionThe0Pticalparametricoscillator(OPO)provideSameansofgeneratingawideytUnablecohrentlight.Inordert0extendthetunablewavelengthtowardshorterrange,thetwootePprocessmustbeemPhad.Thereareseveralmethodsbeingused.Oneisthe0Pticalparametricoscillationfolowdbythesumfrempygeneration(0POSFG)ofthesignal(cos)andreSdualp~(eq),thefrequencydesiredcod=cos eq'AnalternativeistheOPOfolDWdbysecondhaImnicgeneration(OPChSHG),wherethesecondharmOnicgenerati0doubesthesignal0ftheOPO,cod=2co,'Anothe…     

中红外光学参量振荡器技术进展

3~5μm中红外激光器在环境污染检测、医疗、工业等领域具有重要的应用价值。本文总结了基于ZnGeP_2、MgO∶PPLN晶体的光参量振荡器(OPO)的国内外发展现状,分析了其各自不同结构系统设计的优势和发展前景。指出高功率、小体积、轻重量的光学参量振荡器是未来重要发展方向,发展的技术核心是生长更大尺寸的中红外激光晶体以及研制更高性能指标的OPO泵浦源,并对中红外激光器的发展趋势进行了展望。     

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。     

三共振准相位匹配光学参量振荡器反射抽运场的正交位相压缩

利用全固化单频Nd∶YVO₄激光器抽运由periodically poled lithium niobate(PPLN)准相位匹配晶体组成的光学参量振荡器,通过调节晶体的温度,在信号模与闲置模近简并的情况下,完成了抽运场与两个亚谐波模在腔内同时共振,实现了光学参量振荡器的极低阈值运转(阈值为1.2mW);当抽运功率为阈值抽运功率的2.8倍时,观察到反射抽运光的正交位相压缩,压缩度达1.1dB.数值计算与实验结果一致