PPLN准相位匹配内腔光学参量振荡器的实验研究

将准相位匹配光学参量振荡器(QPM-OPO)置于激光二极管(LD)端面泵浦的声光调Q1064nm-Nd:YVO4激光器谐振腔之内,获得了信号光单谐振的内腔光参量输出。在声光Q开关重复频率为25kHz的条件下,内腔参量振荡的阈值仅为0.9W(LD功率)。在6WLD泵浦功率下,获得了350mW的信号光输出。通过在120℃~250℃范围内改变PPLN晶体的温度,信号光输出实现了在(1493~1538)nm波段的调谐。     

连续波单共振光学参量振荡器的研究及进展

连续波单共振光学参量振荡器( SRO)是拓展激光波长范围、获取中红外激光的重要手段之一.文章详细介绍了连续波SRO的发展现状,并简要介绍了本实验室在这方面的研究工作,最后指出了SRO的发展趋势.     

近简并区内倍频YAG激光泵浦KTP光参量振荡器的位相匹配

从理论上研究了近简并区内倍频YAG激光（532nm)泵浦KTP晶体光参量振荡器位相匹配的实现，得到了这个区域内在KTP晶体中Ⅱ（A）类和（B）类相互作用的条件，同时计算了II（B）类相互作用的参量调谐范围，走离角和有效非线性系数。     

非共线相位匹配飞秒脉冲光参量过程的研究

对非共线相位匹配飞秒脉冲光参量产生过程作了理论研究,计算了非共线相位匹配结构的光参量产生过程中非共线角与相位匹配角的关系,参量带宽和群速度失配参数随非共线角变化的情况.说明采用非共线相位匹配结构可以补偿泵浦光、信号光和闲频光之间的群速度失配,大大地提高飞秒脉冲光参量产生过程的转换效率.     

脉冲串输出人眼安全光学参量振荡器研究

提出一种基于光学参量振荡器(OPO)获得脉冲串输出1.57μm人眼安全激光的新方法,实现对脉冲串重复频率、脉冲数目及脉冲间隔的调节.分析了光学参量振荡器阈值特性,并对谐振腔进行了优化设计,获得了重复频率可调的脉冲串激光输出.每1个脉冲串含有3个子脉冲,各个子脉冲之间的间隔大于200μs可调.当脉冲间隔为236μs时,脉冲串最大输出能量158 mJ,其中单个脉冲的脉宽约为6 ns.光学参量振荡器的光-光转化效率为30.5%.     

改性KTP晶体二谐相位匹配条件的研究

报导了掺Ｎｂ改性ＫＴｉＯＰＯ４（ＫＴＰ）晶体二谐相位匹配条件的研究结果,用倍频实验和通过测量主折射率计算最佳相位匹配角两种方法来核实掺铌ＫＴＰ晶体的最佳相位匹配角．实验结果表明,两种方法所得的最佳相位匹配角差异不到０１°．与纯的ＫＴＰ晶体比较,对１０６４ｎｍＮｄ∶ＹＡＧ激光,掺Ｎｂ后,ＫＴＰ晶体的最佳相位匹配角变化较大．随着Ｎｂ浓度的提高,最佳相位匹配角从纯ＫＴＰ的θｍ＝９０°,φｍ＝２３１°（在ｘｙ平面内）通过非临界相位匹配条件θｍ＝９０°,φｍ＝０°变化到ｘｚ平面内的θｍ＜９０°,φｍ＝０°．测量表明,在掺Ｎｂ２Ｏ５３％（ｍｏｌ）熔体中生长出的ＫＴＰ晶体最佳相位匹配条件为θｍ＝８８３６°,φｍ＝０°     

非平衡相变的临界耗散参量

耗散普遍存在于一切非平衡过程中,非平衡相变一般发生在远离平衡、耗散强烈的非线性区。本文在非平衡系统规格化模型的基础上,分析了非平衡相变临界参考态的耗散情况。引入了一个衡量系统远离平衡程度的耗散参量M_D。在非平衡相变临界点的无限小邻域内导出了M_D与系统序参量u的依赖关系。揭示了M_D的临界奇异性,并用临界耗散指数θ来刻划M_D在非平衡相变临界点的奇异行为。此外,本文还详细讨论了平衡相变临界与非平衡相变临界的差别与联系,并将两者统一在一起。     

基于MgO:LiNbO3晶体的THz波参量振荡器理论设计

基于晶格振动模受激电磁耦子散射过程的基本原理,对由MgO:LiNbO3(LN)晶体组成的THz波参量振荡器(TPO)的频率调谐特性、增益和吸收特性以及角度匹配方式等方面进行理论研究和分析。研究结果表明,基于MgO:LiNbO3晶体1对称性晶格振动的特点以及优良的非线性光学特性,通过采取适当提高泵浦光功率密度、缩短TPO谐振腔腔长、优化设计晶体尺寸、晶体输出端切角耦合(Angled Surface Coupler,ASC)等方法,完全可以实现LN-TPO的高性能运转。     

光参量振荡器调谐曲线的理论计算

本文导出了相位匹配的调谐方程,采用美国H-89小型计算机,使用Basic语言编制程序,对此方程进行了计算机解,重点计算了纯LiNbO_3晶体光参量振荡器的角度调谐曲线随温度的变化,并与实验作了比较,得出了一些有意义的结果。     

1.5μm连续内腔单共振光学参量振荡器运转特性的实验研究

通过内腔单共振光学参量振荡器(SRO),获得了连续单频的1.5μm激光光源.实验采用PPLN晶体为非线性晶体,通过优化设计Nd:YVO4激光器的参数和SRO腔的参数,在LD泵浦功率为18W时,获得了300mW的连续单频1.5μm激光输出.实验与理论相结合,详细分析了SRO的运转特性,并提出了进一步优化SRO的方法.     

3~5 μm AgGaS2光参量振荡器的优化分析

研究调Q Nd∶YAG(1.064 μm)激光器泵浦的AgGaS₂光学参量振荡器. 根据三波互作用的相位匹配原理, 分析AgGaS₂光学参量振荡器的Ⅰ类相位匹配角、 角度调谐曲线和有效非线性系数等动力学参数. 计算在小信号近似下, 允许角随输出波长和晶体长度的变化规律, 并讨论允许角对相位失配系数的影响. 在允许的相位失配范围内, 研究晶体长度对转换效率的影响.      

非平衡局域序参量涨落的临界空时相关函数

本文以非平衡系统的规格化模型为基础,定义了一般非平衡系统局域序参量涨落的空时相关函数,导出了该相关函数在非平衡相变临界点邻域的具体形式,得到了其相应的空间相关长度ξ和相关弛豫时间T_k以及彼此的关系,并讨论了它们在临界点的行为趋向,同时得出长波慢化在非平衡临界起主要作用和长程相关是系统趋于有序化的决定因素的结论,在一定程度上揭示了形成宏观“巨涨落”的根源,描述了局域序参量涨落的临界行为。     

3种光学品体Ⅱ型相位匹配光参量放大特性的比较研究

分别利用Nd:YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲为泵浦光源,对3种非线性光学晶体K2Al2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO),β-Ba<2O4(BBO)产生激光Ⅱ型非线性光参量放大相位匹配特性进行了理论计算和分析,讨论了共线以及非共线情况,计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度.计算结果对3种晶体用于Ⅱ型相位匹配光参量放大提供了理论依据.     

准相位匹配PPKTP极化反转的监测

文中提出了采用电光效应实时监测判断KTiOPO_4(KTP)晶体周期性极化反转进程的实验方案,分析了在高压电场极化脉冲作用下,KTP晶体的电光效应的基本特性和极化电流所表现出来的峰值特性,以及它们与KTP晶体的铁电畴反转之间存在的依赖关系,并确定了用监控光强的变化来判断极化反转程度的基本依据,在监测系统的帮助下对熔盐法生长的KTP晶体进行了极化反转．最后对获得的PPKTP进行了化学蚀刻,结果表明,获得的PPKTP质量有了明显提高．倍频转换效率达到1．13%．     

基于准相位匹配技术的光参量放大过程研究

回顾了光学参量放大的研究历程,介绍了基于准相位匹配技术的光学参量放大技术研究的最新进展,着重介绍了非共线光参量放大过程的基本原理和实现方法,讨论了准相位匹配技术在光参量放大过程中应用的意义和前景。     

全固态皮秒THz波参量振荡器的优化设计

针对全固态皮秒THz波参量振荡器,设计了一种蝴蝶型腔结构.并采取优化设计MgO:LiNbO3(MgO:LN)晶体掺杂浓度、耦合输出方式和最佳晶体长度及提高THz波的转化效率等措施,实现全固态皮秒THz波参量振荡器的高性能运转.计算结果为全固态皮秒THz波参量振荡器基于MgO:LN晶体差频产生可调谐THz波辐射的实验研究提供进一步深入的理论基础.     

基于掺氧化镁周期性极化铌酸锂的光学参量产生器

报道了基于掺氧化镁的周期性极化铌酸锂（PPMgLN）光学参量产生器的研究。采用1064nm声光调Q准连续Nd：YAG激光器作为泵浦源,重复频率为4．3kHz。光学参量晶体PPMgLN的周期为30．7μm。采用温度调谐,调谐的范围为30℃～180℃,输出信号光的调谐范围为1561nm～1672nm,最高输出功率为180mW,相应的1064nm光的泵浦功率为1．017W,光光转换效率为17．7％。     

BBO晶体相位匹配允许角对倍频效率的影响

根据实验参数，理论计算了ＢＢＯ晶体相位匹配允许角Δθ，其停为毫弧度量级，因此，发散角为毫弧度的激光束通过ＢＢＯ晶体会引起一定的相位失配，降低了倍频转换效率，为此，设计了共焦非稳腔Ｎｄ：ＹＡＰ锁模激光器，近似理想的平面波在ＢＢＯ晶体中实现完全相位匹配，获得了８１％的高效倍频能量转换效率。     

CsLiB6O10晶体光参量振荡器的线宽分析

采用355nm脉冲激光作为泵浦源,对影响CsLiB_6O_(10)晶体光参量振荡器的信号光线宽的各种物理机制进行了数值模拟计算和分析.结果表明,泵浦光的发散角和偏轴方向对信号光线宽的影响较大。     

改进的相位噪声公式与低相位噪声振荡器设计

由Leeson公式出发,分别考虑了谐振器有载Q与无载Q的比值、放大器增益以及回路损耗对振荡器相位噪声性能的影响.得出对应的计算公式和优化参数,并设计出X波段高Q蓝宝石低相位噪声振荡器.蓝宝石谐振器的插损为7.9dB,谐振模式为E5,1,1 δ,有载Q值为4×104,无载Q值为9×104左右,放大器增益为12 dB.采用R ＆ S的FSUP相位噪声测试仪测出偏离载频1 kHz处,相位噪声优于-117 dBc/Hz, 载频为10.99 GHz.