中红外光参量产生器的寄生振荡问题

寄生振荡是影响光学参量产生器的转换效率、参量光输出稳定性以及参量光光束质量的关键因素．而且随光斑分布和非线性效应,寄生振荡现象很难消除．文章重点对比了中红外光参量振荡器和光参量放大器两种不同器件中的寄生振荡问题,以及其对器件输出功率和输出激光光束质量的影响．研究表明：在PPMgLN晶体中,高阶准相位匹配是产生寄生振荡的重要原因．     

3-5μm中红外光源产生概述

讨论了各类中红外激光器,如气体激光器、化学激光器、自由电子激光器、半导体激光器、固体激光器和光参量振荡激光器,尤其重点分析了基于非线性光学理论的中红外光学参量振荡激光器。通过比较各种中红外激光器的优缺点,可以得出中红外光参量振荡激光器将是未来产生3-5μm中红外光源的最重要的方法之一。     

非氧化物晶体应用于长波红外光源的研究进展

中红外波段包括3～5μm中波红外和8～12μm长波红外2个重要大气窗口,在国防、激光通信、环境监测以及医疗诊断等诸多领域有着广阔的应用前景.高性能的相干光源是上述应用领域发展的基础.非线性光学频率变换技术是实现相干中红外高效输出的一种有利方法,非线性晶体是这类光源的核心部件.非氧化物晶体对5μm以上波段具有较高的透射率...     

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%.     

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。     

层状晶体中格林乃森参量随温度变化规律的研究

应用热力学理论导出了层状晶体的格林乃森参量与膨胀系数的相互关系，并以石墨为例，研究了格林乃森参量随温度的变化规律。结果表明：层状晶体与一般晶体不同，尽管它们的格林乃森参量都随温度升高而增大，但层状晶体变化较大，如石墨在50－200K范围内可增加85％，而一般晶体则变化很小，大致在5％左右；对层状晶体，由于振动的膜效应，使得沿平面层方向的格林乃森参量在某些温度范围内出现负值，而一般晶体的格林乃森参量总为正值。     

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。     

CsLiB6Ol0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CsLiB6O10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．     

非临界相位匹配KTP光学参量振荡器的研究

利用1.06μm激光脉冲泵浦非临界相位匹配（NCPM）KTP光学参量振荡器,获得中心波长1566nm的信号光输出。信号光脉冲宽度比泵浦光脉冲宽度小得多,当光学参量振荡器的腔长分别为3cm、6cm和8cm时,得到的信号光脉冲的时间宽度分别为6ns、4ns和3ns,并从理论上加以解释。     

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.     

混合型表面等离子体波导中光学参量放大的研究

本文研究了利用泡克尔效应在各向异性材料与金属构成的混合型等离子体波导中实现光学参量放大的过程。研究表明,表面等离子体作为泵浦光可以通过TypeII方式实现相位匹配,使泵浦光的能量转移到表面等离子体模式中,放大表面等离子体,从而实现表面等离子体模式远距离传输。     

CsLiB6O10晶体光参量振荡器的线宽分析

采用355 nm脉冲激光作为泵浦源,对影响CsLiB6O10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.     

基于三氧化钼和m- MTDATA超晶格的有机红外光敏场效应管

1 000 nm以上红外波段在光纤通信等方面具有重要的应用,而能够在此波段响应的有机红外光敏材料数量较少,限制了有机光探测器在近红外的应用.有机光敏场效应管(OPT)集光信号的探测与放大为一体具有高的灵敏度和低的噪声.利用三氧化钼(MoO₃)和有机小分子4,4′,4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)交替热蒸发沉积形成了一种在900～1 300 nm红外波段有显著增色效应的电荷转移复合物薄膜.采用该薄膜搭配高迁移率的并五苯沟道层制备的近红外OPT具有场效应光探测性能.对器件工作的物理机制进行了阐述.这种新型有机-无机超晶格红外光敏材料可以为有机红外探测器的研究开发提供新的选择.     

衰荡腔光谱技术检测混合气体中甲醛含量

利用光参量振荡技术产生2.2~3.97μm的宽调谐窄线宽中红外相干辐射.采用该中红外光源和衰荡腔光谱技术建立了一痕量气体成分光谱检测系统,并使用该系统对混合气体中的甲醛成分进行了测量,得到了72×10-9的检测灵敏度.整个光谱检测系统具有很好的光谱分辨率、选择性以及测量灵敏度,适用于大气中多种污染或温室效应气体成分的检测.     

基于PPLN的飞秒光参量放大系统的理论研究

理论研究了基于PPLN晶体的飞秒光参量放大(OPA)系统中的非共线相位匹配、群速匹配以及宽带参量放大特性,给出了PPLNOPA非共线相位匹配的最佳非共线角和信号光波长,并系统地分析了非共线角对参量带宽的影响。研究表明选取适当的非共线角可以进一步改善带宽。     

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.     

硒化镉晶体光参量振荡器件制备参数研究

研究了红外非线性光学晶体硒化镉的光参量振荡器光学参数．根据非线性光学原理和折射率色散关系,报道了CdSe晶体在不同泵浦光波长（1．833、2．87和2．1646μm）下CASe光参量振荡器的角度调谐曲线,由此确定出信号光、闲频光以及相位匹配角的变化范围;并对CdSe晶体的走离角,有效长度以及相位匹配允许角等参数进行研究．以上研究结果,对CdSe光参量振荡（OPO）器件制备加工精度提供了重要的技术参数．     

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。     

基于准参量非线性晶体的非厄米超快激光放大

激光振荡器锁模是激光物理中的重要发现和超快科学中的核心技术,其本质是以耗散调控增益,进而改变激光振荡行为.这种以耗散调控增益的概念离不开谐振腔的反馈耦合,长期以来多局限于激光振荡器.对此,本文首先提出了准参量非线性的概念,不同于传统的二阶非线性光参量过程,准参量非线性基于耗散闲频光的准参量晶体,通过非线性耦合实现了以闲频光耗散对信号光放大的调控,对应着量子理论中的具有宇称-时间对称性的非厄米体系.准参量的放大行为由信号光增益、闲频光耗散以及非线性耦合三者之间的相互作用决定,起始阶段的信号光放大继续保持传统光参量放大的特性,而在最终的饱和放大阶段则呈现出类似能级型放大的非参量特性,从而同时具备光参量放大和激光能级型放大的综合优势.其次给出了准参量非线性的反直觉的超快应用：实现无需谐振腔的放大器锁模.最后,对这种基于准参量晶体的非厄米超快激光放大在激光物理创新中的更多未来应用前景进行总结展望.     

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. 