周期極化晶體準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量產(chǎn)生的研究.pdf

1、光學(xué)參量產(chǎn)生(OPG)是獲得可調(diào)諧紅外相干光源的一種重要方法,它具有結(jié)構(gòu)簡單、便于種子注入的優(yōu)點.利用準(zhǔn)相位匹配技術(shù)(QPM)實現(xiàn)光學(xué)參量產(chǎn)生,是目前非線性光學(xué)領(lǐng)域研究的一個熱點.應(yīng)用于準(zhǔn)相位匹配技術(shù)中的周期極化晶體,通過周期反轉(zhuǎn)非線性晶體的電極化率,補(bǔ)償非線性光學(xué)中三波互作用的相位失配.這種周期極化晶體,可以應(yīng)用晶體最大的非線性系數(shù),避免三波的走離效應(yīng),理論上可以應(yīng)用晶體的整個通光范圍,是目前理想的非線性光學(xué)晶體.本論文在"國家自然科

2、學(xué)基金"、"教育部南開大學(xué)、天津大學(xué)科技合作基金"、"國家教育部博士點基金"、"天津市科技發(fā)展計劃項目"多個項目的支持下,利用周期極化鈮酸鋰、周期極化摻氧化鎂鈮酸鋰對準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量產(chǎn)生進(jìn)行了多項實驗研究,其主要內(nèi)容包括: 1.首次對非共線準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量產(chǎn)生中,三波波矢方向進(jìn)行理論分析,確定晶體內(nèi)三波的傳播方向,其中,信號光沿泵浦光方向,而空閑光方向與泵浦光有微小的偏離,并通過實驗加以驗證,指出傳統(tǒng)有效周期近似理論的合理性

3、； 2.對準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量產(chǎn)生提出新型的調(diào)諧方式--楔角調(diào)諧,利用小塊LiNbO<,3>晶體提供不同的楔角,改變泵浦光方向,從而調(diào)諧波長.在楔角在O°～10°間變化時,獲得了大于10nm的信號光調(diào)諧范圍,信號光輸出功率超過70mW； 3.對可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器種子注入的準(zhǔn)連續(xù)準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量產(chǎn)生進(jìn)行實驗研究,獲得輸出功率為288mW的信號光和134mW的空閑光,實驗觀察到種子光注入后,OPG的輸出線寬有明顯的壓縮；