基于光學(xué)超晶格的光參量振蕩技術(shù)是研制2～5μm波段中紅外相干光源的有效技術(shù)手段,在遙感探測(cè)、精密測(cè)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療診斷、科學(xué)研究和軍事國(guó)防等領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值�？偨Y(jié)了光學(xué)超晶格2～5μm中紅外光參量振蕩器的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,重點(diǎn)分析了連續(xù)波、納秒脈沖以及皮秒脈沖等不同運(yùn)轉(zhuǎn)模式下光參量振蕩器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。并對(duì)光學(xué)超晶格中紅外光參量振蕩器的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望,指出高功率、寬調(diào)諧、低功耗、小型化和輕量化是光學(xué)超晶格光參量振蕩器的重要發(fā)展方向,而高質(zhì)量大尺寸(厚度)的光學(xué)超晶格晶體、性能優(yōu)異的泵浦源和可靠的工程化樣機(jī)設(shè)計(jì)是未來(lái)光參量振蕩器發(fā)展的核心技術(shù)。

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【部分圖文】：

圖2 QPM過程。

為了克服折射率相位匹配的局限性，Armstrong等[49]于1962年提出了準(zhǔn)相位匹配(QPM)概念，即采用某種特定手段對(duì)非線性晶體的二階極化率進(jìn)行周期性調(diào)制以補(bǔ)償光波相互作用過程產(chǎn)生的相位失配，最終實(shí)現(xiàn)高效率非線性頻率變換。如果不考慮相位匹配，當(dāng)入射強(qiáng)激光束在晶體中傳播了一....

圖3 基于光學(xué)超晶格晶體的2～5μm連續(xù)波中紅外OPOs。

表2列出了近年來(lái)基于光學(xué)超晶格的2～5μm連續(xù)波中紅外OPO的主要進(jìn)展及性能參數(shù)。為了保證輸出功率和頻率的穩(wěn)定性，連續(xù)波OPO通常采用單諧振結(jié)構(gòu)，主要是內(nèi)腔單諧振和泵浦增強(qiáng)單諧振結(jié)構(gòu)，泵浦源主要是傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光泵浦的全固態(tài)激光器、半導(dǎo)體激光器(LD)和光纖激光器。1996年，....

圖8 基于光學(xué)超晶格晶體的2～5μm皮秒中紅外OPO。

皮秒脈沖激光的持續(xù)時(shí)間短，無(wú)法在諧振腔中往返多次而達(dá)到振蕩閾值，這給皮秒OPO諧振腔的設(shè)計(jì)提出了更高的要求，即需要保證泵浦光脈沖時(shí)間和參量光脈沖時(shí)間交疊，實(shí)現(xiàn)同步泵浦。目前，基于光學(xué)超晶格晶體的2～5μm皮秒OPO的最高輸出功率為7.1W@2.1μm,最寬調(diào)諧范圍為2.7....

圖1 光參量效應(yīng)示意圖。

根據(jù)初始和反饋條件不同，光參量效應(yīng)可分為光參量發(fā)生(OPG)、光參量放大(OPA)和光參量振蕩，三種作用示意圖如圖1所示。當(dāng)頻率為ωp的強(qiáng)高頻光(泵浦光)入射到非線性晶體時(shí)，由于二階非線性光學(xué)效應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生信號(hào)光(ωs)和閑頻光(ωi)兩束新的光波，ωs和ωi滿足ωi+ωs=ωp,....

本文編號(hào)：4038378