中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
高功率激光装置中将熔石英透镜置于四倍频晶体之前可有效降低熔石英元件的损伤概率,而实现会聚光束高效倍频是该方案急需解决的瓶颈问题。本文基于非临界相位匹配DKDP晶体系统研究了会聚光束F数对其四倍频效率的影响。研究发现系统F≤30时四倍频效率下降显著,会聚光束四倍频最佳匹配温度随F数和入射激光强度增加而增大;另外,系统F≤20时的四倍频的温度及波长接收带宽显著增加。在此基础上,本文提出了光束分割、温度梯度分布及晶体氘含量梯度分布的方法提升会聚光束四倍频效率,使会聚光束四倍频效率可达80%以上。该研究有助于解决熔石英透镜前置方案的局限性。
中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理重点实验室, 上海 201800
以正硅酸乙酯作为前驱体,乙醇作为溶剂,氨水作为催化剂,在碱催化体系下制备了高分散的SiO2溶胶;然后采用提拉法在不同浓度的SiO2溶胶涂膜液中制备了四倍频266 nm波长增透的SiO2减反膜,并对各膜层的性能进行了测试。测试结果表明:在浓度最大的SiO2溶胶中以4.5 cm·min -1的提拉速度制备得到的四倍频SiO2减反膜的性能最优,其在266 nm处的透过率达到了99.307%,表面粗糙度为1.339 nm,且透过率稳定性优异。
材料 溶胶凝胶 减反膜 二氧化硅 四倍频 光学学报
2020, 40(22): 2216001
1 中国科学院微波遥感技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院国家空间科学中心, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100049
常温固态太赫兹谐波混频器是太赫兹系统应用中的关键器件。介绍了一款基于肖特基二极管的 670 GHz四次谐波混频器的仿真与设计。在高频结构仿真软件( HFSS)中对准垂直结构肖特基势垒变阻二极管进行三维结构建模, 采用基于谐波平衡算法的整体综合仿真方法对混频器进行仿真和优化。结果表明: 在功率为 10 mW的167 GHz本振信号驱动下, 混频器单边带变频损耗在 637~697 GHz射频频率范围内小于 13.8 dB, 3 dB变频损耗带宽为 60 GHz; 最优单边带变频损耗在 679 GHz为10.6 dB。
太赫兹 四次谐波混频器 准垂直结构 反向并联 terahertz fourth harmonic mixer quasi -vertical structure anti -parallel 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 552
1 Key Laboratory of Microwave Remote Sensing, National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences, Beijing 0090, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 School of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China
针对冰云探测设备的预研，详细介绍了一款基于肖特基二极管的低变频损耗670 GHz四次谐波混频器.为了提升混频效率，采用两级紧凑微带共振单元（CMRC）本振低通滤波器来抑制射频信号、本振三次谐波及二次谐波混频产物.由于本振频率仅为射频频率的四分之一，大大降低了本振链路的复杂度和成本.测试结果表明，在640~700 GHz频带内单边带变频损耗为16.7~22.1 dB，在665 GHz最优单边带变频损耗为16.8 dB.
太赫兹混频器 肖特基二极管 四次谐波 紧凑微带共振单元（CMRC） terahertz mixer Schottky diode fourth-harmonic compact-microstrip-resonate-cell
西安文理学院 应用物理研究所, 西安 710065
为了获得高功率、高重复频率的紫外脉冲激光器, 采用1064nm基频光通过三硼酸锂(LBO)晶体与3次谐波355nm进行和频得到4次谐波266nm紫外激光的方法, 进行了实验验证, 取得了重复频率为20kHz、紫外激光器的平均输出功率为2.5W、红外到紫外的转换效率为12.5％的实验数据。结果表明, 此脉冲激光器利用LBO晶体在高重复频率下取得了较大的紫外平均输出功率。
激光器 紫外 2次谐波 3次谐波 4次谐波 三硼酸锂晶体 lasers ultraviolet the second harmonic generation the third harmonic generation the fourth harmonic generation LiB3O5 crystal
Author Affiliations
Abstract
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
Based on the mass fraction of 65% deuterated DKDP crystals, the fourth harmonic conversion of 1053 nm laser is realized under the condition of noncritical phase matching (NCPM). The experimentally measured crystal temperature is 29.4 ℃ and the acceptance angle width of the crystals under the NCPM condition is around 55 mrad. Effects of the deuterated amount and the temperature of the DKDP crystals in the process of NCPM on the fourth harmonic conversion are theoretically analyzed. The relationship between the deuterated amount and temperature and the changing of the fourth harmonic conversion efficiency versus the double frequency light intensity are numerically simulated. These results provide a theoretical basis for the application of fourth harmonic laser in the high power laser system.
非线性光学 四次谐波转换 非临界相位匹配 DKDP晶体 接收角宽 nonlinear optics fourth harmonic conversion noncritical phase matching DKDP crystal angular acceptance Collection Of theses on high power laser and plasma physics
2016, 14(1): 0919002
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
利用质量分数为65%的掺氘DKDP晶体实现了1053 nm激光在非临界相位匹配(NCPM)条件下的四次谐波转换，实验测得NCPM条件下晶体温度为29.4 ℃、晶体接收角宽约为55 mrad。理论分析了NCPM过程中DKDP晶体掺氘量和温度对四次谐波转换的影响，数值模拟了四次谐波转换过程中晶体掺氘量和温度的关系以及四倍频转换效率随倍频光强的变化，这些结果为四倍频光在高功率激光系统中的应用提供了理论依据。
非线性光学 四次谐波转换 非临界相位匹配 DKDP晶体 接收角宽
