光学参量放大器辅助的复合腔磁系统中磁力诱导透明及快慢光效应

提出了一种含有光学参量放大器的复合腔磁系统。利用系统海森堡-郎之万演化方程和输入-输出关系研究了磁力诱导透明和快慢光效应。数值计算表明:当腔磁系统考虑磁振子-声子耦合时,出现双重透明窗口。磁振子-声子之间的耦合强度增强,透明窗口宽度变宽,深度加深。在系统中调控光学参量放大器的增益,吸收光谱在共振频率两侧出现不对称现象,吸收谱曲线的峰值随光学参量放大器增益的增加而变大。通过调节腔磁耦合强度,改变了吸收光谱和色散光谱的传输特性。此外,探测场的传输速率依赖于光学参量放大器的增益。腔磁系统的快慢光效应及其切换通过调控光学参量放大器得以实现。该研究结果可为量子光学操纵和量子信息存储的研究提供参考。

调制光学参量放大器对双机械振子量子纠缠与压缩的影响

为了研究包含调制光参量放大器(optical parametric amplifier,OPA)的双机械振子腔光力系统中的量子纠缠和机械压缩,通过数值求解和解析求解,讨论了系统的有关参数,如OPA相位、调制频率、热声子数和相位增益量在腔光力系统中对量子纠缠和机械压缩的影响,重点分析了调制OPA对产生力学纠缠和机械压缩的作用.结果表明:本光学腔不需要额外的压缩光来驱动,并在较易实现的参数条件下通过调制OPA增强了2个机械振子间的纠缠.当系统处于稳定状态时,在边带可分辩和不可分辨条件下均可产生机械压缩,并可通过调制OPA在边带可分辨条件下实现强机械压缩.此外,在调制OPA的辅助下,机械振子间的纠缠和机械压缩对环境温度具有很强的鲁棒性.

基于台阶声光调Q外腔泵浦MgO:PPLN光参量振荡器的3.4μm中红外脉冲串激光器

本文报道了一种台阶声光调Q外腔泵浦MgO:PPLN光参量振荡器的3.4μm中红外脉冲串激光器.建立了基频台阶声光调Q理论模型,模拟了不同台阶调Q间隔时光子数密度随时间变化趋势,获得了台阶信号最优触发时间,确定了台阶声光调Q获得脉冲串激光输出的可能性.根据理论模拟设计台阶信号触发时间,并应用于台阶声光调Q外腔泵浦MgO:PPLN光参量振荡器的中红外脉冲串激光器实验中,在每个重复周期内声光Q开关分三次开启,获得了单脉冲包络含三个子脉冲的3.4μm中红外脉冲串激光输出.脉冲包络内子脉冲间隔为5μs,最窄脉宽为12.8 ns,脉冲包络重频为20 kHz,理论和是实验中均发现脉冲包络内子脉冲宽度逐渐增大.在最大平均输出功率为1.08 W时,1064 nm基频光与3.4μm参量光的光-光转换效率为10.05%,光束质量因子M 2为2.01.

板条放大器同步泵浦的宽调谐MgO:PPLN中红外光参量振荡器（英文）

搭建了Nd：YVO4／SESAM锁模激光器，采用LDA泵浦的Innoslab对其进行功率放大，最后同步泵浦MgO：PPLN实现了宽调谐皮秒中红外光参量运转。通过改变MgO：PPLN的温度和通道，实现了信号光1415-1557 nm、闲频光3362-4290 nm范围的宽调谐输出，其中最高的光光转换效率为17．5％。同步泵浦功率为16 W，脉冲重复频率为116．9 MHz时，同时获得1．33 W的1518 nm信号光和1．26 W的3558 nm闲频光输出。

硅基光参量放大器的增益和噪声特性研究

为了研究硅基光参量放大器(OPA)更好的增益和噪声特性,在研究硅基光参量放大器(OPA)中拉曼效应及其噪声理论的基础上,用数值仿真研究了硅基OPA中泵浦峰值功率、泵浦宽度、脉冲重复率、自由载流子寿命对其增益和NF特性产生的影响。结果表明,当泵浦功率大于2 W后,由于TPA与FCA的非线性损伤的存在使得增益逐渐降低,即在硅基OPA中高峰值泵浦功率并不意味着大的增益。短脉冲宽度更易获得净增益,低的脉冲重复率下NF更小。当泵浦脉冲重复率为10 GHz,泵浦脉冲宽度为2.5 ps时,自由载流子的寿命只要低于500 ps就可以获得净增益。

MgO:PPLN中红外光参量振荡器的闲频光纵模特性研究

文中介绍了一种纳秒脉冲端面泵浦MgO:PPLN外腔光参量振荡器。基频光采用激光二极管泵浦的声光调Q Nd:YVO_(4)纳秒激光器,在声光Q开关的工作重复频率为120 kHz时,实现脉宽8.1 ns、最高输出功率7.03 W的1.064μm激光输出。通过将基频光聚焦至MgO:PPLN晶体内,外腔泵浦得到了脉冲宽度为4.7 ns,输出功率0.7 W的3μm闲频光。基频光-闲频光转换效率为9.95%,将基频光与闲频光的时域波形图傅里叶变换后对比,观察到光参量振荡过程对闲频光高阶纵模的抑制现象。该研究对实现窄线宽低噪声的中红外激光具有一定的参考价值。

光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN高效率3.4μm光参量振荡器研究

选用1 065 nm掺镱光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN光参量振荡(OPO),实现高功率3.4μm中红外激光输出。以高稳定性的分布式反馈激光器(DFB)作为光纤激光脉冲的种子源以降低泵浦光光谱展宽。实验中,采用双路光纤激光泵浦MgO:PPLN-OPO,实验研究发现重频、脉宽的最佳匹配对系统的参量光功率提升有着显著的正向影响。在泵浦功率为25.03 W、重复频率100 kHz、脉宽200 ns条件下,获得最大输出功率为3.536 W的3.44μm的激光输出。对应脉冲宽度为128 ns,光光转换效率为14.12%。

高转换效率1.47μm PPLN光参量振荡器

提出一种基于周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体的高转换效率人眼安全光参量振荡器(OPO),使用Nd∶YVO4声光调Q激光器作为泵浦源,对信号光单谐振结构PPLN-OPO激光的输出特性进行理论分析和实验研究。结果表明:通过温度调谐的方式,实现了1.47~1.51μm信号光连续变化输出;在泵浦光输入功率为3.1 W时获得了最大光-光转换效率,为27.42%;在泵浦光脉冲宽度为64.3 ns、泵浦光输入功率为5.4 W、重复频率为30 kHz、PPLN晶体温度为30℃时,获得了脉冲宽度为18.74 ns、最大平均输出功率为1.06 W的1.47μm人眼安全激光输出。

高效率宽调谐扇形MgO:PPLN中红外光参量振荡器

3~5μm的中红外激光位于大气窗口,在环境监测、军事、医疗、遥感等诸多领域有着重要的应用。利用纳秒量级的1064 nm调Q激光器泵浦扇形掺氧化镁周期极化铌酸锂(MgO:PPLN),设计了一种高效率、宽调谐纳秒中红外激光输出光学参量振荡器(Optical parametric oscillator,OPO)。通过降低泵浦光的重频,有效地减小了OPO的振荡阈值,在10 kHz的泵浦重频下,OPO阈值为0.4 W。在泵浦功率为4.68 W,晶体极化周期为30.47μm的条件下,获得了0.833 W的3.4μm中红外激光输出,对应的光光转换效率为17.8%。实验研究了不同极化周期下的输出波长,实验结果与理论模拟值较为吻合。通过横向移动MgO:PPLN晶体改变其极化周期,在31.05~28.8μm的调节范围内获得了1440.7~1607.0 nm的信号光及3171.1~4088.1 nm的闲频光输出,其中信号光的脉宽约为8.1 ns。

高光束质量闲频光谐振中红外MgO:PPLN光参量振荡器

报道了采用纳秒脉冲激光器泵浦基于掺杂氧化镁周期极化铌酸锂(MgO:PPLN)晶体的高光束质量、闲频光谐振中红外光参量振荡器。通过选取曲率半径为200 mm的凹面输入镜和平面输出镜来建立平凹腔,实现了高光束质量的近-中红外激光输出。当输入的最大泵浦能量为21 mJ时,输出信号光和闲频光的最大能量分别为3.2 mJ和1.12 mJ,对应信号光和闲频光的斜效率分别为24%和9%。通过在25~200℃范围内改变MgO:PPLN晶体温度,实现信号光波长1.505~1.566μm和闲频光波长3.318~3.628μm的激光调谐输出。由于闲频光单谐振的光参量振荡器具有较大的衍射损耗和光束发散角,可以提高输出闲频光的光束质量。采用刀口法测量得到中红外激光在两个正交方向的光束质量因子分别为M_(x)^(2)≈1.2和M_(y)^(2)≈1.2。

CdSe晶体光参量振荡器的热透镜效应仿真研究

在CdSe晶体光参量振荡器(OPO)中,泵浦激光经过晶体后产生大量废热,使CdSe晶体出现明显热透镜效应,从而导致泵浦激光的光斑半径在晶体内部不断变小,最终降低了晶体的损伤阈值和OPO的输出功率。本文利用COMSOL软件对高重频脉冲激光泵浦CdSe晶体进行多物理场建模,完成了CdSe晶体热透镜效应仿真,通过参数优化,发现对流系数与晶体最大温度成反比,与晶体后端面和焦点的光斑半径成正比,聚焦位置随对流系数增加趋于稳定。单脉冲能量和重复频率与晶体最大温度和焦点的光斑半径成正比,与晶体后端面光斑半径和聚焦位置成反比。准直激光光斑半径与晶体最大温度成反比,与晶体后端面光斑半径、聚焦位置和焦点光斑半径成正比。该研究解决了CdSe OPO中晶体后端面光斑半径难以直接测量的问题,为优化CdSe晶体热透镜效应提供了理论依据。

温度调谐ZnGeP_(2)长波红外光参量振荡器

为了获得可调谐长波红外激光输出,本文设计了一种基于ZnGeP_(2)(ZGP)温度调谐的长波红外光参量振荡器。采用中心波长为2097 nm的Ho:YAG激光器泵浦不同相位匹配角的ZGP晶体,通过改变晶体工作温度来研究ZnGeP_(2)光参量振荡器(ZGP-OPO)的温度调谐特性。在15~30℃温度范围内,实现了7.53~8.77μm分段可调谐长波激光输出,总调谐宽度为1.24μm。整个调谐范围内,输出功率大于1.503 W,当闲频光波长为8.77μm时,输出功率为1.503 W,斜率效率和光光转换效率分别为12.19%和6.53%。实验结果表明,ZGP温度调谐是实现连续可调谐长波红外激光输出的有效技术途径。本实验研究在可调谐长波固体激光器工程化领域具有潜在的应用价值。

基于闲频光谐振的中红外高能量、高光束质量KTiOAsO_(4)光学参量振荡器

基于砷酸钛氧钾(KTA)晶体优良的非线性光学特性,研究了由1μm Nd:YAG纳秒脉冲调Q激光器泵浦的高能量、高光束质量闲频光单谐振光参量振荡器。选取合适镀膜参数的腔镜、优化腔型设计,建立了一个稳定紧凑的半球形对称闲频光单谐振腔,实现了高能量、高光束质量的近-中红外激光输出。在输入泵浦光的(1.064μm)最大能量为20.2 mJ时,输出信号光(1.535μm)和闲频光(3.468μm)的最大能量分别为2.91 mJ和1.13 mJ,对应信号光和闲频光的斜效率分别为20.9%和8.1%。闲频光单谐振的光参量振荡器具有更大的衍射损耗和光束发散角,可以极大的限制输出光束的光谱带宽、提高谐振闲频光的光束质量等优势,测量了输出中红外闲频光在两个正交方向上的光束质量因子分别为M_(x)^(2)≈1.1,M_(y)^(2)≈1.1。

非共线相位匹配LBO飞秒光参量放大器的理论分析

对非共线相位匹配 LBO飞秒光参量放大器的参量特性进行了分析 ,结果表明利用这种参量放大器不仅可以实现高的参量增益 ,还可以获得极宽的参量带宽 .因此它特别适合以纳秒级高功率激光作为抽运光 ,利用

光参量发生放大器中信号光线宽的理论分析

对泵浦光的光束质量影响信号光线宽加宽的物理机制进行了模拟计算和分析．结果表明，在远离简并点处，信号光线宽较小，在简并点附近，信号光线宽急剧增大；泵浦光的发散角和偏轴方向的泵浦光对信号光线宽影响较大．

利用MgO-PPLN实现同步泵浦的飞秒光参量振荡器

介绍了由锁模钛宝石激光器同步泵浦的飞秒光参量振荡器,所用的非线性晶体为掺氧化镁的周期极化铌酸锂晶体(MgO-PPLN)。通过改变泵浦光的中心波长和OPO腔长,信号光的调谐范围为1.1～1.3μm。当泵浦激光的功率为900 mW时,在1 225 nm处获得最大的输出信号光功率为130 mW,对应着22.1%的光子转换效率。利用强度自相关的方法测得信号光的脉冲宽度为167 fs。

共线群速度失配补偿的高效宽调谐光参量放大器

共线群速度失配补偿的高效宽调谐光参量放大器丘志仁ａ黄锦圣ｂ江鸿ｂ余振新ａ（ａ：中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室广州５１０２７５）（ｂ：香港科技大学物理系香港九龙）光参量产生和放大（ＯＰＧ／ＯＰＡ）是获得宽调谐波长光脉冲相当有用的技术。然而在紫外...

行波半导体光放大器中饱和参量表达式的修正

根据行波半导体光放大器中载流子复合的实际过程。

光纤参量放大器增益的偏振相关性分析

该文利用抽运波、信号波和闲频波耦合方程,推导出了双折射光纤中的增益表达式。仿真后的结果表明光参量放大器的增益与信号的偏振具有相关性。不同的信号频率,其增益与偏振角关系也不一样,对一个信号频率,信号偏振不是与快轴一致增益最大,就是与慢轴一致时增益最大,同时还存在某个频率的信号,其增益与信号的偏振具有无关性。

单泵浦光参量放大器增益波长相关性研究

考虑了高阶色散,利用泵浦波、信号波和闲频波耦合方程,推导出了高非线性光纤中信号增益的表达式。该文研究表明光参量放大器的增益与零色散波长附近的泵浦波的波长取值具有相关性。泵浦波波长与零色散波长的值相近时,可以得到较大的增益带宽和较高的增益。当泵浦波波长和零色散波长之差超过一定值时,带宽和增益就会变小。