中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
理论上分析了掺MgO的周期极化LiNbO3(PPMgLN)晶体准相位匹配光参量振荡(QPM-OPO)波长的调谐特性,计算了抽运阈值和转换效率。采用高斯光束抽运,当抽运功率密度为阈值抽运功率密度约6.5倍时,可以获得约71%的转换效率。而相位匹配情况下,平面波抽运功率密度为阈值(π/2)2倍时,转换效率可达到100%。1064 nm激光抽运PPMgLN晶体(MgO摩尔分数5%),单谐振光参量振荡技术采用e→e+e相位匹配,利用PPMgLN晶体的最大非线性系数d33(27.4 pm/V),采用周期调谐方式,实验上获得了中红外波长调谐范围2.7～4.8 μm,当抽运功率为23 W,频率为7 kHz时,在波长3.7 μm处激光输出功率超过3.2 W,斜率效率超过18%,对应闲频光波长1.49 μm输出功率约8 W,相当于转换斜率效率约为63%。实验结果与理论分析基本一致。
激光技术 光参量振荡 准相位匹配 周期极化LiNbO3 中红外
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津 300072
2 河北工业大学机械学院,天津 300130
3 华中科技大学激光技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074
提出了在周期极化LiNbO3-光学参量振荡(PPLN-OPO)中伴有四波混频(FWM)的发生,论述了PPLN-OPO中的抽运光λ3(1064 nm),信号光λ1(1500 nm),闲频光λ2(3660.55 nm),信号光λ1的倍频光λ4(750 nm),满足FWM的频率匹配与准相位匹配的条件,初步建立了PPLN-OPO-FWM的过程理论体系,进行了光学系统装置的实验,理论分析与实验结论相吻合.
非线性光学 周期极化LiNbO3 光学参量振荡 四波混频 准相位匹配
用半导体激光(LD)抽运的声光调Q Nd:YVO4激光器做抽运源,实现了准位相匹配的光参量输出,其调谐范围为1.436～1.7 μm.非线性光学介质是多周期极化的LiNbO3(PPLN).光参量振荡阈值10.3 μJ(脉宽22 ns),在抽运光达到阈值3.3倍的条件下,信号光输出能量4.25 μJ,斜效率12.5%.
准相位匹配 周期极化LiNbO3 调谐
用全固态1064nm调Q激光输出,抽运多周期PPLN,实现了宽调谐的准相位匹配光参变振荡.振荡阈值10.3μJ(脉宽22ns),信号光最高输出平均功率为42.5mW,斜率效率为12.5%.
准相位匹配 周期极化LiNbO3 调谐
