基于层状WS2调制激光泵浦的光学参量振荡中红外运转特性

光学参量振荡器是重要的中红外相干光源.近年来,在激光调制方面,二维过渡金属硫化物展现了非线性可饱和吸收特性,因此有望成为光学参量振荡器基频激光的优良调制元件.本工作中,首先,实验测量了层状二硫化钨(WS₂)调制固体激光的输出特性.其次,结合主动声光Q开关,实现了主被动双调Q光参量振荡的运转,得到了纳秒脉冲宽度的中红外脉冲,并研究了WS₂对光参量转换的优化特性,发现WS₂纳米片除了能够压缩脉冲、提高峰值功率外,还能缓解单主动调Q光学参量振荡器中的"输出饱和下降"现象,这种现象可能起因于砷酸钛氧钾(KTiOAsO₄, KTA)的制冷不均匀. WS₂的可饱和吸收效应能够显著压缩光斑,减少高斯光斑的边缘能量,因此能够缓解KTA的温度梯度分布,从而优化输出特性.最后,基于WS₂的非线性透过率曲线,考虑非均匀展宽机制和大信号下的非饱和吸收,计算了WS₂的可饱和吸收特性参数,并求解了层状WS₂调制光学参量振荡器的速率方程组.本...