納秒KTP光學參量振蕩器的研究.pdf

1、光學參量振蕩器（OPO）可以產生寬范圍可調諧激光輸出，它的出現拓寬了激光波長，使之可以滿足各種應用需要。近年來，隨著高質量非線性頻率變換晶體和固體激光器抽運源的快速發(fā)展，這一領域的研究異常活躍。為了使OPO實用化，提高OPO轉換效率、擴展波長調諧范圍、使之小型緊湊一直是研究的熱點。 本文首先概述了國內外對OPO的研究現狀和發(fā)展趨勢以及OPO的一些應用。 在晶體的光學性能方面，根據KTP的物理和化學性能，對它的有效非線性系

2、數、走離角和接受角等參數進行了計算、分析和討論。對II類相位匹配的KTP晶體在參量振蕩過程中的相位匹配進行了詳細的分析和計算。 在OPO理論方面，分析了OPO的工作原理。以耦合波方程為基礎，分析和計算了光學參量振蕩器的轉換效率、抽運閾值、譜線寬度等特性，并在此基礎上討論了如何選擇OPO的各項參數。 在OPO實驗方面，分別對外腔式和內腔式非臨界相位匹配KTP-OPO進行實驗研究。在外腔式KTP-OPO研究中，利用1.064

3、μm激光脈沖抽運非臨界相位匹配（NCPM）KTP晶體，獲得中心波長1570nm、最大轉換效率為31.9％的信號光輸出。信號光脈沖寬度（10ns）比抽運光脈沖寬度（30ns）小得多，當相位匹配角（內角）從90o到80o變化時，信號光調諧范圍為1570nm-1600nm。 在脈沖氙燈抽運的被動調Q Nd:YAG激光腔內，插入非臨界相位匹配的KTP晶體,構成內腔式KTP-OPO。在較佳工作條件下，獲得脈寬3ns，單脈沖能量10mJ，中