高重频人眼安全光参变振荡器实验研究

介绍了连续激光二极管抽运声光Q开关Nd:YAG激光器抽运的高重复频率1.57μm人眼安全光参变振荡器实验研究结果.采用连续激光二极管三侧面抽运Nd:YAG模块和QSGSU-6型小型声光Q开关,1.57μm光参变振荡谐振腔置于1.06μm Nd:YAG激光谐振腔内,非线性晶体为X切割的KTP晶体,利用Ⅱ类非临界相位匹配光参变振荡输出1.57μm波长激光.在重频1kHz~5 kHz时进行了初步实验,在重频3kHz时,获得1.57μm高重复频率激光最大输出功率480mW,最大峰值功率58.8kW,脉宽2.72ns,电光效率达2.6‰.试验结果表明,连续激光二极管抽运声光Q开关内腔光参变振荡器是获得高频人眼安全激光的一种有效途径.     

高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器

为了改善内腔连续光参量振荡器（IC-OPO）输出功率不稳定,弛豫振荡严重等问题,对IC-OPO进行了改进:（1）采用热透镜补偿设计,改善模式匹配;（2）使用光阑限模,抑制高阶模振荡;（3）在腔内加入KTP晶体,利用二次谐波产生（SHG）过程的非线性损耗抑制弛豫振荡。通过改进,获得了稳定的紧凑型2.2~4.2 m的可调谐连续波中红外光源。输出功率波动标准偏差（RMS）0.52%,峰值波动范围1.8%,光束质量因子M2=1.72,弛豫振荡得到有效抑制。当腔内不加入KTP晶体时,阈值（808 nm）仅为1.5 W。据笔者所知,该阈值为国内相关工作报道中的最低值。     

绿光泵浦的黄光波段可调谐窄线宽光学参量振荡器

为实现波长可调谐的窄线宽黄光波段激光输出,设计搭建了以倍频声光调Q Nd:YAG激光器的532 nm脉冲绿光输出为泵浦源、以II类相位匹配磷酸钛氧钾（KTP）晶体为非线性介质的折叠腔光学参量振荡器（OPO）。首先产生腔内振荡的近红外可调谐闲频光,在此基础上基于LBO晶体I类非临界相位匹配方式对OPO的闲频光进行内腔倍频,得到波长调谐范围587.2~595.2 nm的黄光波段输出。为改善OPO光谱特性,在OPO闲频光谐振腔内插入熔融石英标准具,有效压缩了OPO输出黄光的光谱线宽。绿光泵浦源脉冲重复频率10 kHz、平均功率24.0 W下在波长591.2 nm处获得了最高黄光输出功率2.89 W,光束质量因子M2=3.4,从532 nm泵浦光到黄光输出的转换效率为12.0%,脉冲宽度37 ns,对应峰值功率7.8 kW。此时黄光光谱半高全宽为0.15 nm,相比未在OPO腔内插入标准具自由运转状态下的光谱得到明显改善。     

紧凑型MgO:PPLN宽波段可调谐连续光参量振荡器

报道了基于掺MgO周期极化铌酸锂（MgO:PPLN）晶体的可调谐连续光参量振荡器。该光参量振荡激光器采用了多周期可调谐的MgO:PPLN作为非线性光学晶体,Nd:YVO4为激光晶体的紧凑型半导体激光端面抽运直线腔系统。实验中采用的MgO:PPLN晶体包含28.5~31.5 m之间的7个极化周期,相邻极化周期的间隔为0.5 m。通过调节7个极化周期实现信号光波长1.43~1.67 m和闲频光波长2.93~4.16 m的激光调谐输出。对同一温度下不同极化周期对应的输出波长进行理论计算,与实验结果符合较好。对比分析了输出功率随着不同极化周期和抽运功率的变化关系。当半导体激光入射抽运功率为15.4 W,在31 m极化周期和35℃的控制温度下,最高获得了2.94 W的1 595 nm信号光和1.45 W的3 190 nm闲频光,对应的光光转换效率达28.5%。     

Rapidly tunable dye-laser-pumped parametric oscillator

This correspondence reports operation of an optical parametric oscillator pumped with a rhodamine 6G dye laser. Rapid tuning of the parametric oscillator is achieved by changing the dye wavelength. The spectrum from0.72-2.6 muwas scanned.     

一种脉冲宽调谐BBO光参量振荡器的实验研究

使用Nd：YAG激光器的倍频(0．532μm)光泵浦BBO晶体光参量振荡器，使用一组腔片，获得0．7～2．1μm可调谐激光输出，并对实验结果进行了分析。     

高能量、快速可调谐太赫兹参量振荡器

基于受激电磁耦子散射的太赫兹(THz)波参量振荡器是产生高能量、相干THz波的有效手段之一,实验中采用垂直晶体表面出射结构,在1.63 THz处实现了最高单脉冲能量为634 nJ的THz波输出。利用电控振镜快速改变泵浦光入射到MgO:LN晶体中的角度,实现了0.75 THz~2.81 THz范围内的快速调谐,该辐射源可以满足THz波在生物医学、太赫兹通信、环境监测等应用领域的需求。     

Practical urea optical parametric oscillator for tunable generation throughout the visible and near-infrared

The optical parametric oscillator (OPO) using the urea crystal is reviewed. This oscillator has demonstrated promise as a new solid-state source of tunable, coherent radiation throughout the visible and the near infrared spectral regions. New experimental results relating to the urea OPO are also discussed. A practical OPO has been constructed utilizing a crystal of relatively short length (13 mm), which can be grown comparatively easily, and this oscillator has been demonstrated to be continuously tunable from 499 nm to 1.23 μm. The possibility of extending the tuning curve still further through the use of an alternate pump source has been examined. Parametric fluorescence in urea pumped by the fourth harmonic of Nd:YAG laser output (266 nm) has been observed for the first time.     

The tandem optical parametric oscillator

We report the theoretical analysis of a tandem optical parametric oscillator (TOPO) in which the principal OPO generates a signal which pumps a secondary OPO. The signal produced by the principal OPO is resonated in a high-Q cavity containing both nonlinear crystals. This cavity also has low Q for the signal of the secondary OPO. The two OPO's are singly resonant, since neither idler is resonated. We show that the useful output, consisting of the two idlers and the signal of the secondary OPO, can be produced with high efficiency over a large dynamic range in the pump intensity. As an example, we discuss modeling in three space dimensions of a Nd:YAG-pumped monolithic TOPO based on periodically poled LiNbO₃. This TOPO could generate three infrared wavelengths in high-transmission bands of atmospheric water vapor     

发展中的光参量振荡器技术

本文介绍了光参量振荡器的发展历史，详细的论述了各种光参量顺最新进展状况，并分析了其可能的发展趋势。     

Barium borate optical parametric oscillator

Experimental results of the first BaB₂O₄ optical parametric oscillator (OPO) are presented. The pump source was the second harmonic output of a Q-switched TEM₀₀ mode Nd:YAG laser. The OPO had 1 mJ output energy with a peak power of 80 kW in a tuning range from 0.94 to 1.22 μm     

A microstructure-fiber-based 10-GHz synchronized tunable optical parametric oscillator in the 1550-nm regime

We demonstrate a microstructure-fiber (MF)-based supercontinuum source and a synchronously pumped optical parametric oscillator in the 1550-nm regime. By using a 12.5-m-long MF, we obtained a 10-GHz repetition-rate picosecond-pulse source that is capable of /spl sim/120-nm wavelength tunability due to the wide-gain bandwidth of the combined processes of stimulated Raman scattering and parametric four-wave mixing.     

掺镁铌酸锂微结构多周期调谐光学参量振荡器

从傅里叶展开三波耦合波方程出发,对准相位匹配光学参量振荡进行了初步的理论分析,同时对准相位匹配周期极化掺镁铌酸锂微结构光学参量振荡进行了实验研究。通过改变微结构周期,实现了信号光从1.45~1.72 μm的输出,最小阈值为30 μJ。在温度30 ℃,抽运功率为300 mW,最大信号光输出功率为56 mW,斜率效率达18.7%。由于掺镁铌酸锂微结构抗光损伤性能显著提高,无需在高温下进行运转,使得掺镁铌酸锂微结构光学参量振荡器在常温条件下实现连续运转成为可能。与同成份铌酸锂微结构参量振荡器相比,结构更加紧凑,易于实现小型化。     

双波长输出KTP光学参量振荡器

随着人眼安全激光器在军事上的广泛应用,光电对抗需要一种能够同时输出一定能量1.5x μm激光和1.06 μm激光的OPO装置.对OPO装置的工作物质、系统结构和各项参数进行设计,并研制出1.57μm激光和1.06 μm双波长非临界相位匹配KTP光学参量振荡器(OPO).使用Nd:YAG激光器1.06 μm激光泵浦,获得12 mJ/Pulse的1.57μm激光和57 mJ/Pulse的1.06μm激光,重复频率为1 Hz,单谐振效率达到15%,光束发散角约为3 mrad.     

双轴晶体KTP光参量振荡器

本文给出了角度调谐KTP光参量振荡器(OPO)的实验结果。采用调QNd:YAG激光器的二次谐波(0.532μm)作为OPO的泵浦源。测到的最大输出能量为19.5mJ,相应的能量转换效率大子19％。调谐范围为0.96～1.2μm。     

中红外光参量振荡器发展状况分析

讨论了基于双折射相位匹配的AgGaS2,AgGaSe2,ZnGeP2,KTP及其同类晶体KTA光学参量振荡器(OPO)的发展状况;并就基于周期性极化准相位匹配的LiNbO3 光学参量振荡器技术进行了分析。     

KTP单共振光学参量振荡器

本文报道Nd:YAG激光器的二次谐波泵浦的KTP光学参量振荡器的实验结果。实验获得了1.46～1.78μm的单共振参量振荡输出。最高输出能量达15mJ/脉冲,最高量子转换效率为14％。     

温度调谐宽波段光参量振荡器的实验研究

为了获得宽波段的可调谐相干光源,利用1064nm声光调QNd:YAG激光器为抽运源、掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体为工作物质,对温度调谐光参量振荡器进行了实验研究。由实验数据可知,当晶体的温度从40℃升高到200℃时,获得信号光的调谐范围为1.565μm～1.670μm;当抽运源脉宽为70ns、重复频率为10kHz、平均功率为1.61W时,获得波长为1631nm信号光的输出功率为211mW。结果表明,温度调谐光参量振荡器可以作为宽波段的可调谐相干光源。     

高效率光学参量发生器

早期光学参量效应方面的研究着重于光学参量振荡器(OPO),近年来随着超短脉冲技术的发展,光学参量发生器(OPG)以其没有谐振腔的特殊优势得到了迅度发展。 目前,在光学参量发生器后再加一级光学参量放大器,人们已经取得了参量转换效率超过50％的出色成果。