Author Affiliations
Abstract
International Collaborative Laboratory of 2D Materials for Optoelectronic Science & Technology of Ministry of Education, Engineering Technology Research Center for 2D Material Information Function Devices and Systems of Guangdong Province, Shenzhen University, Shenzhen518060, China
Dual-chirped difference frequency generation (DFG) is an advantageous technique for generating the broadband mid-infrared (IR) idler wave, which is inaccessible by a population-inversion-based laser system. In principle, the generated idler wave may even suffer a spectrum broadening compared with the driving pulsed lasers if the pump and signal waves are oppositely chirped. However, broadband phase-matching is always the determining factor for the resulting efficiency and the bandwidth of the generated idler wave. In this study, specific to an oppositely dual-chirped DFG scheme, we derive the precondition to realize broadband frequency conversion, wherein a negative $(1/\unicode[STIX]{x1D710}_{p}-1/\unicode[STIX]{x1D710}_{i})/(1/\unicode[STIX]{x1D710}_{s}-1/\unicode[STIX]{x1D710}_{i})$, in terms of the correlation coefficient of the group velocity ($\unicode[STIX]{x1D70E}$), is necessary. However, most birefringence bulk crystals can only provide the required material dispersions in limited spectral regions. We show that the periodically poled lithium niobate crystal that satisfies an inactive Type-II (eo-o) quasi-phase-matching condition has a stable negative $\unicode[STIX]{x1D70E}$ and exerts the expected broadband gain characteristic across an ultra-broad idler spectral region $(1.7{-}4.0~\unicode[STIX]{x03BC}\text{m})$. Finally, we propose and numerically verify a promising DFG configuration to construct a tunable mid-IR spectrum broader based on the broadband phase-matched oppositely dual-chirped DFG scheme.
mid-infrared optical parametric amplification periodically poled lithium niobate crystal ultrafast laser 
High Power Laser Science and Engineering
2020, 8(2): 02000e27
作者单位
摘要
太原理工大学 机械工程学院 车辆工程系, 太原 030024
为了获得结构简单、成本相对低廉的高功率780nm激光, 采用了单块倍频晶体的腔外倍频方法。分布式反馈半导体激光器产生的连续激光注入光纤放大器后, 通过周期极化铌酸锂晶体进行准相位匹配, 取得了铷原子的饱和吸收光谱。结果表明, 该激光器产生了1.2W的倍频光, 具有较高的输出功率。这一结果对铷原子钟、原子干涉仪等冷原子物理实验的小型化是有帮助的。
激光光学 倍频 准相位匹配 周期极化铌酸锂晶体 铷原子 laser optics frequency doubling quasi-phase matching periodically poled lithium niobate crystal Rb atom 
激光技术
2019, 43(5): 646
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 安徽大学物理与材料科学学院,安徽 合肥 230031
利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现“无溯源”的绝对定标。该定标方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,其中获 取高通量的相关光子是一个重要的难点。介绍了一种基于自发参量下转换制备高通量相关光子的方法原理和实验装置。 采用532 nm连续激光泵浦周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体,在满足准相位匹配(QPM)方式下产生高通量的纠缠光源,改变泵浦 光源的功率,实验结果显示具有较好的线性。叙述了准相位匹配技术原理,搭建了制备高通量相关光子的实验装置,并优化 了泵浦激光光源和各光学元器件的设计参数。该研究结果为后期进行高精度定标和模拟探测奠定了基础。
辐射定标 自发参量下转换 高通量 相关光子 准相位匹配 周期性极化铌酸锂晶体 radiance calibration spontaneous parametric down-conversion ultra-bright entangled biphotons quasi-phase-matching periodically-poled lithium niobate crystal 
大气与环境光学学报
2017, 12(4): 305
作者单位
摘要
西南技术物理研究所, 成都 610041
为了实现3.8μm激光输出, 采用了1.064μm激光抽运周期性极化掺氧化镁铌酸锂晶体(MgO掺杂摩尔分数为0.05)的光参变振荡器技术,由理论分析得到1.064μm激光抽运PPMgLN实现激光输出时, 输出波长与极化周期以及温度的关系曲线。实验中, 当晶体周期为29.2μm、温度为400K时, 实现了3.8μm激光输出; 当抽运功率为35W、声光调Q频率为8kHz条件下, 获得3.84μm激光输出的平均功率为3.9W, 其转换效率为11.14%, 激光光束质量为6.46。结果表明, 该技术可以获得较高转换效率的3.8μm激光输出, 有望成为中红外激光对抗的激光干扰源。
非线性光学 光参变振荡器 准相位匹配 周期性极化掺氧化镁铌酸锂晶体 中红外 nonlinear optics optical parametric oscillator quasi phase matching periodically poled lithium niobate crystal doped w mid-infrared 
激光技术
2014, 38(3): 368
作者单位
摘要
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
将1560 nm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336 mW和210 mW的780 nm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780 nm激光的频率调谐范围大于10 GHz。采用无调制偏振光谱技术将1560 nm半导体激光器频率锁定至87Rb 5S1/2(Fg=2)-5P3/2(Fe=3)超精细跃迁线上。相对于自由运转450 s内1560 nm激光频率起伏约4 MHz,锁定后可将残余频率起伏压低至1.5 MHz左右。
非线性光学 倍频 准相位匹配 周期极化铌酸锂晶体 周期极化磷酸氧钛钾 
光学学报
2012, 32(3): 0319001
作者单位
摘要
四川大学 电子信息学院, 成都 610064
从准相位失配关系出发,研究了PPLN晶体倍频效率与温度的关系,针对温度对折射率与极化周期的影响,分析了激光热效应对准相位匹配系统谐波转换过程的影响。采用有限元分析法计算了PPLN材料内部温度分布状况,并对热效应影响下晶体内部倍频效率变化情况进行了计算。计算结果表明:在不同基频光功率密度下,在倍频过程中晶体温度及通光方向截面折射率的分布不同,在倍频晶体出射面倍频效率的分布也不同;随基频光功率密度增大,晶体整体温度与折射率增大,出射端面倍频效率分布随基频光功率密度变化而变化;与理想条件倍频系统相比,激光热效应对晶体倍频效率有一定的影响。
准相位匹配 PPLN晶体 倍频 有限元法 quasi-phase matching periodically poled lithium niobate crystal second harmonic generation finite element method 
强激光与粒子束
2011, 23(12): 3302

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