LBO晶体非临界相位匹配倍频研究

利用LBO晶体对Nd:YAG ns激光器进行了腔外倍频实验研究。实验中LBO晶体采用Ⅰ类非临界相位匹配(NCPM),温度调谐,将倍频转换效率和温度调谐的理论值与实验数据进行了对比,实验结果基本与理论值相符。当基频光的单脉冲能量为1.3J时,获得了840mJ的532nm倍频绿光输出,最高转换效率达到65％,倍频光能量不稳定度小于±3％。

LD泵浦Nd∶YVO_4晶体LBO临界相位匹配倍频671nm激光器

报道了国产LD泵浦Nd∶YVO4 晶体 ,首次用临界相位匹配方式LBO腔内倍频实现了高效率的 6 71nm红激光输出。当注入泵浦功率为 80 0mW时 ,用II类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 5 2mW ,光 光转换效率达 6 .5 %;用I类临界相位匹配LBO倍频 ,红激光基模输出 97mW ,光 光转换效率达 12 .1%。

Ⅰ类非临界相位匹配LBO腔外倍频660nm效率的研究

报道了利用LBO晶体对Nd∶YAG纳秒激光器进行腔外倍频实验的研究结果 ,实验中LBO晶体采用Ⅰ类非临界相位匹配 (NCPM ) ,温度调谐。实验证明 ,采用LBO温度调谐方式具有倍频效率高、稳定性好、易于调节等优点 ,当匹配温度为 8.4℃、基频光功率为 1 .3J时 ,获得了 85 5mJ的 6 6 0nm倍频光输出 ,最高转换效率达到6 6 % ,倍频光能量稳定度小于± 3%。

新型非临界相位匹配KTA-OPO 2μm激光器

首次提出了一种基于非临界相位匹配KTA光参量振荡的新型2μm脉冲激光技术。采用激光二极管(LD)端面泵浦Nd:YVO4晶体实现1.3μm振荡,腔内泵浦非临界相位匹配切割的KTA晶体,初步实现了超过1W的2.1μm波段激光输出,光光转化效率10%,脉宽3.4ns(30kHz)。相对于其他方式获得的2μm波段激光,具有脉宽窄、峰值高、谱线纯等优点,是一种获得2μm波段激光的有效新途径。

高效率Nd:YVO_4/LBO临界相位匹配脉冲绿光激光器

报道了一种利用激光二极管(LD)端面泵浦Nd:YVO4晶体,声光调Q,LBO临界相位匹配腔内倍频的高效率、小体积、风冷绿光激光器。分析了不同偏振光泵浦的情况下,激光晶体对泵浦光的吸收特性。由分析得出,采用部分偏振光泵浦,可以提高激光晶体对泵浦光吸收均匀性,改善基波畸变,获得高转换效率激光输出。实验中,在泵浦光功率为33W、声光调Q重复频率为20kHz时,得到脉宽为23.96ns、平均功率为15W的1064nm基频光输出。经倍频后,得到平均功率为11.2 W的绿光输出,倍频效率为74.6%,总体光-光转换效率为34%。在输出功率为10W时,测得1h内输出功率不稳定度为0.512 2%,水平方向和竖直方向的光束质量因子M2分别为1.2和1.1。

1.57μm非临界相位匹配KTP参量振荡器

利用 1 .0 64μm激光泵浦非临界相位匹配 ( NCPM) KTP- OPO,获得了重复频率 2 0 Hz、输出能量 1 1 5 m J的 1 .5 7μm激光输出。

腔内Ⅰ类非临界相位匹配倍频LBO温度分布对转化效率的影响

在腔内倍频激光器中,非线性晶体的温度梯度造成的相位失配是影响谐波转化效率的关键。用半解析热分析方法得出了非线性晶体LBO在不同基频光参量条件下的温度分布,分析了不同参量对晶体温度分布的影响。分析了温度梯度引起的相位失配对谐波转化总效率的影响,并在不同参量情况下对谐波相对转化效率进行了计算。对腔内倍频激光系统的设计有指导作用。

非临界相位匹配KTP光学参量振荡器的研究

对电光调Q(Ce,Nd):YAG激光抽运内腔非临界相位匹配(NCPM)光参量振荡器(IOPO)进行了实验研究,实验发现IOPO输出光波长为532 nm、632 nm、1 064 nm、1 100 nm和1 571 nm 5种。OPO输出镜对信号光反射率较大时,信号光出现多脉冲,可以通过控制信号光反射率,使信号光为单脉冲。信号光能量随着抽运能量增加到一定值后出现饱和。

BIBO晶体非临界相位匹配的研究

为了研究BIBO晶体的非临界相位匹配的特点及应用,采用MATLAB编程的精确计算方法,在BIBO的热光色散方程的基础上,以波长为532nm的绿光作为抽运光,计算了BIBO在非临界相位匹配下的温度调谐、有效非线性系数和允许参量。计算得出,当匹配角θ=90°时,信号光的温度调谐范围为0.65μm～3.0μm;当信号光波长为670nm时,BIBO的差频Ⅱ类(B)相位匹配的最佳匹配条件为:T_m=22.3℃,=35°,d_(eff)=1.904pm/V。结果表明,BIBO的非临界相位匹配有望应用于激光电视等可见波段激光产品。

临界相位匹配砷酸钛氧钾光参量振荡器研究

为得到3～5μm的中红外输出,对非共线泵浦砷酸钛氧钾(KTA)的临界相位匹配(θ=41.4°,φ=0°)光参量振荡器(OPO)进行了理论分析及实验研究。当以电光调Q的Nd∶YAG激光器泵浦KTA-OPO时,对应输出为3.75μm的中红外激光,重复频率为1～25 Hz,最高输出单脉冲闲频光能量≥4.5 mJ。

AgGaS_2和AgGaSe_2的非临界相位匹配

AgGaS2 ,AgGaSe2 皆为负单轴晶 ,其双折射不仅满足三光束在晶体透光区域的相位匹配 ,而且还可以实现室温下三光束 90°角相位匹配 ,即非临界相位匹配。 90°匹配时光波的离散角为零 ,有效非线性系数达到最大值 ,晶体的接收角和光谱接收宽度均显著增加 ,这些都将极大地提高转换效率 ;而且 ,还可以采用二极管激光器 (LD)直接泵浦晶体 ,故 90°匹配技术深受人们青睐。( 1 )根据三波作用能量守恒和动量守恒 ,及晶体折射率色散方程 ,可以求解 ,描绘出 90°相位匹配时三光束波长关系曲线。对AgGaSe2 90°入射的泵光从 0 .5 6 μm延伸到 0 .89μm ,输出 0 .5 9～ 1 0 .6 μm调谐参量光 ;对AgGaS2 90°入射的泵光从 1 .0 μm延伸到 1 .5 5 μm ,输出 1 .1 4～ 1 8μm调谐参量光。AlGalnP红光LD( 6 30～ 6 70 μm)和Al(In)GaAS近红外LD( 780～ 81 0 μm)均可作为AgGaS2 参量泵浦光源。通信用InGaAl/GaAs( 1 0 1 7μm) ,一直到InGaAsP 1 .3μm和 1 .5 5 μm大功率LD均可泵浦AgGaSe2 。此外 ,染料 ,Nd :YAG ,钛宝石 ,Cr:LiSAF ,Cr:MgSiO4,Cr:YAG等激光器也是 90°AgGaSe2 ,AgGaSe2 适宜泵浦光源。( 2 )在长波方向 90°AgGaSe2 对应于 1 2 .9μm激光倍频 ,对AgGaSe2 掺入适当同族元素降低双折射以后 ,可以使 90°晶?

Ⅱ类非临界相位匹配下近红外波段的差频产生器

报道了一个利用差频技术（DFG）产生近红外的装置。在此系统中1.064μm半导体激光器作为信号光和0.56~0.71μm染料激光器作为泵浦光,通过三硼酸锂晶体（LBO）在非线性相互作用下产生较高功率的可调谐近红外激光,其波长范围为1.4~2.2μm。通过温度调谐非临界相位匹配（NCPM）技术,在Ⅱ类相位匹配方式下实现差频发生器。其平均输出功率为35 m W以上。在1.6μm近红外波段激光的转化效率可达到12.2%,具有宽调谐、窄线宽的特点,具有较为广泛的应用范围。

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.当泵浦光能量为100mJ时,输出信号光能量约为31.9mJ,相应的转换效率为30.9%,信号光脉冲宽度（10ns）比泵浦光脉冲宽度（30ns）小得多.当相位匹配角（内角）从90°到80°变化时,信号光调谐范围为1566～1596nm.

三硼酸锂晶体Ⅰ类非临界相位匹配下近红外波段的差频产生

利用差频发生器产生波长范围为1.1-2.2μm的可调谐近红外激光.实验搭建了差频光路系统,以0.56-0.71μm染料激光器作为泵浦光、1.064μm的半导体激光器作为信号光,经过三硼酸锂晶体在Ⅰ类相位匹配方式条件下通过温度调谐非临界相位匹配方式差频产生较高功率的近红外激光,在近红外波段测得其平均输出功率在30mW以上.泵浦光功率为1.2 W、信号光功率为0.31 W时,测得差频波长为1.54μm的输出功率为35mW,转化效率达11.7%.该近红外差频发生器具有宽调谐、窄线宽的特点.

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。

非临界相位匹配RTP晶体1.6μm光参量振荡器

采用非临界相位匹配切割,尺寸4mm×4mm×20mm的磷酸钛氧铷(RTP)晶体作为非线性光学晶体,进行了半导体激光端面抽运Nd:YAG/RTP的内腔式光参量振荡获得人眼安全激光的实验研究。对比了不同声光调Q重复频率下的信号光输出特性。在10.5W的抽运功率和15kHz的重复频率下,获得了最高900mW的1.62μm人眼安全激光输出,光光转换效率达8.6%。1.62μm信号光和对应的1.06μm基频光的脉冲宽度分别为4.6和8.2ns。信号光中心波长在1618nm,谱线宽度小于0.5nm。

高质量Gd_xY_(1-x)COB晶体生长及其1.064μm二、三倍频非临界相位匹配性质

本文介绍了高质量非线性光学晶体GdxY1 xCa4 O(B0 3 ) 3 (GdYCOB)的生长 ;在这类晶体的Y向实现了 1.0 64μm激光的Ⅱ类二倍频 (SHG)和I类三倍频 (THG)的非临界相位匹配 (NCPM) :在x =0 .2 0的晶体中实现倍频NCPM ,基频输入功率为 110mW时 ,输出的 5 32nm绿光为 4 0 .3mW ,转换效率达 36.7% ;在x =0 .2 2的晶体中实现三倍频的NCPM ,输入功率为 133mW时 ,输出的 35 5nm紫外光为 19.7mW。在输入功率为 80mW时 ,转换效率为 2 1%。

用Ⅱ类非临界相位匹配LiB_3O_5对β-BaB_2O_4光参量系统进行线宽压缩

近些年来,对于BaB2O4（BBO）晶体用于光参量振荡（OPO）和参量发生（OPG）与放大（OPA）,已有很多文章进行了研究。由于BBOⅠ类相位匹配（e→o+o）具有最大的有效非线性系统,因此,大多数研究者均采用这种匹配方式。我们用四块BBO晶体进行参量发生与放大,取得了高达42％的系统能量转换效率。 然而,对于皮秒脉冲,这种方式有一个很大的缺陷。

LBOⅠ类临界相位匹配倍频671nm激光器

采用 1W国产半导体激光二极管抽运Nd∶YVO4 ,Ⅰ类临界相位匹配LBO晶体腔内倍频 ,获得了 74mW的6 71nm红激光输出的实验结果。分析和实验表明 ,LBOⅠ类临界相位匹配是获得高效率倍频红光输出的实用方法。

GdYCOB的生长及非临界相位匹配三倍频性质

在大气气氛下生长了高光学质量的晶体 Gd0 .37Y0 .6 3Ca4O(BO3) 3(Gd YCOB) ;测量了 Gd YCOB晶体的非临界相位匹配三倍频转换效率 ;分析了 Gd YCOB晶体中色心等缺陷对三倍频转换效率的影响并提出了消除色心的途径。