PPLN晶体实现2m激光输出的理论分析

邓华荣; 李彤; 牛瑞华; 薛亮平; 李燕凌; 曹文勇

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.016

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

PPLN晶体实现2m激光输出的理论分析

邓华荣 , 李彤 , 牛瑞华 , 薛亮平 , 李燕凌 , 曹文勇

文章导航 > 激光技术 > 2013 > 37(1): 63-67

引用本文:

Citation:

PPLN晶体实现2m激光输出的理论分析

1.
西南技术物理研究所, 成都 610041

作者简介: 邓华荣(1987-),男,硕士研究生,主要从事非线性光学及固体光参变振荡激光器方而的研究..

通讯作者: 李彤, Litongln@163.com ;

中图分类号:
O437

Theory analysis of 2m laser output based on PPLN

1.
Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China

Corresponding author: LI Tong, Litongln@163.com ;

CLC number:
O437

摘要: 为了实现2m激光输出,采用周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体用于光参变振荡(OPO)产生2m激光的方法,从PPLN晶体的Sellmeier方程出发,考虑三波相互作用需满足的动量守恒和能量守恒条件,进行了理论分析和数值计算,得到在120℃时,PPLN晶体的极化周期为31.35m的理论值;绘制出了输出波长与极化周期、输出波长与入射角的关系曲线;并从相位同步因子sinc2(Kl/2)出发,分别计算了允许角、允许周期、允许温度.结果表明,此方法不仅克服了利用双折射特性和色散特性方法带来的走离效应,而且还充分利用了晶体的最大有效非线性系数,从而理论上提高了转换效率.该理论分析为PPLN-准相位匹配-OPO输出2m激光的下一步实验奠定了基础.
- 非线性光学 /
- 光参变振荡 /
- 2m激光器 /
- PPLN晶体 /
- 准相位匹配
Abstract: In order to generate 2m laser,a novel method was adopted with periodically poled lithium niobate(PPLN) as a nonlinear crystal in optical parametric oscillator(OPO).From the Sellmeier function of PPLN,given the momentum conservation and energy conservation,series of theoretical analysis and numerical calculation are conducted.Firstly,it was obtained that the polarization period of PPLN was 31.35m at 120℃ Then the curves of the relations between the wavelength and polarization period,between the wavelength and the incident angle were drawn.Finally,starting from the phase synchronization factor sinc2(Kl/2),the allowance angle,allowance polarization period and allowance temperature were calculated.This method not only can overcome walk-off effect of birefringence and dispersion,but also make full use of the maximum effective nonlinear coefficient of the crystals,so the efficiency of the conversion can be increased.These theoretical results provide the foundation for the future experimental study about PPLN-quasi-phase matching-OPOs.

[1]	朱雅琛 , 兰戈 , 李彤 , 牛瑞华 . 温度对2m KTA光参变振荡激光器影响的理论分析. 激光技术, 2007, 31(5): 551-554.
[2]	朱雅琛 , 兰戈 , 李彤 , 牛瑞华 , 陶炜 . KTA晶体用于光参变振荡产生2μm激光的研究. 激光技术, 2007, 31(3): 317-321.
[3]	秦雪飞 , 周卫东 . 基于PPLN的中红外连续光学参变振荡器研究进展. 激光技术, 2013, 37(2): 198-203. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.02.015
[4]	谢宇宙 , 万勇 , 邓华荣 , 李燕凌 , 薛亮平 , 张伟 . 中红外PPMgLN光参变振荡器技术研究. 激光技术, 2014, 38(3): 368-371. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.018
[5]	曾江斌 , 陈怀熹 , 梁万国 , 缪龙 , 周煌 , 冯新凯 , 邹小林 , 李广伟 . 周期性极化掺镁铌酸锂晶体光参量振荡研究. 激光技术, 2016, 40(3): 409-412. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.023
[6]	王礼 , 吴先友 , 李哲 , 江海河 . 中红外光参变振荡非线性晶体及器件研究进展. 激光技术, 2011, 35(4): 434-439. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.001
[7]	薛亮平 , 姚江宏 , 颜博霞 , 贾国治 , 许京军 , 张光寅 . 周期极化掺镁铌酸锂晶体光参变产生研究. 激光技术, 2007, 31(2): 120-122.
[8]	田文 , 任钢 , 蔡邦维 , 张彬 . ZnGeP2光参变振荡器晶体参数的数值分析. 激光技术, 2006, 30(1): 104-106.
[9]	田佳 , 胡健 , 王珂 , 王海林 , 朱长虹 , 朱广志 , 齐丽君 , 朱晓 . YAG激光晶体热致双折射的非线性分析. 激光技术, 2015, 39(4): 520-524. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.020
[10]	查子忠 , 胡易 . 用非线性光学原理实现激光防护. 激光技术, 1994, 18(2): 69-73.
[11]	郝清海 , 许玉龙 , 苏希玉 , 王梅 . 含非线性缺陷的光子晶体异质结构中的光学响应. 激光技术, 2007, 31(1): 68-70.
[12]	金锋 , 翟刚 , 李晶 , 时顺森 , 马楠 , 王建华 , 陈仁 . 高重频人眼安全光参变振荡器实验研究. 激光技术, 2006, 30(1): 20-22.
[13]	王滨 , 任刚 , 李彤 , 牛瑞华 , 于淑范 , 钟鸣 , 吕百达 . 中红外砷酸钛氧钾光参变振荡器的实验研究. 激光技术, 2007, 31(3): 225-227.
[14]	张颖 , 魏晓峰 , 朱启华 , 曾小明 , 应纯同 . 色散和高阶非线性对飞秒光参变放大的影响. 激光技术, 2008, 32(1): 98-100,104.
[15]	李贝贝 , 张翠平 , 王晓佳 . 780nm倍频激光器的研究. 激光技术, 2019, 43(5): 646-649. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.05.011
[16]	姚江宏 , 颜博霞 , 陈亚辉 , 邓浩亮 , 陈绍林 , 许京军 , 张光寅 . 周期极化近化学计量掺镁铌酸锂晶体倍频研究. 激光技术, 2004, 28(2): 141-143.
[17]	邓诚先 , 李正佳 , 朱长虹 . 被动调Q腔内单共振光参变振荡器和Cr4+：YAG激光器. 激光技术, 2005, 29(6): 589-593.
[18]	刘春香 , 励强华 , 张微微 , 谭鑫鑫 . 掺铒光子晶体光纤非线性的研究. 激光技术, 2010, 34(1): 53-55. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.015
[19]	杜艳秋 , 申作春 . 非线性光限幅材料的研究进展. 激光技术, 2009, 33(4): 351-354. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.04.005
[20]	冯栋 , 曾贤贵 . 反射z扫描方法测量碲化铋晶体的非线性折射率. 激光技术, 2016, 40(3): 326-330. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.005

点击查看大图

计量

文章访问数: 2610
HTML全文浏览量: 703
PDF下载量: 872
被引次数: 0

PPLN晶体实现2m激光输出的理论分析

通讯作者: 李彤, Litongln@163.com;

作者简介: 邓华荣(1987-),男,硕士研究生,主要从事非线性光学及固体光参变振荡激光器方而的研究.

1. 西南技术物理研究所, 成都 610041

收稿日期: 2012-04-05
录用日期: 2012-04-19
网络出版日期: 2013-01-25

关键词:

摘要: 为了实现2m激光输出,采用周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体用于光参变振荡(OPO)产生2m激光的方法,从PPLN晶体的Sellmeier方程出发,考虑三波相互作用需满足的动量守恒和能量守恒条件,进行了理论分析和数值计算,得到在120℃时,PPLN晶体的极化周期为31.35m的理论值;绘制出了输出波长与极化周期、输出波长与入射角的关系曲线;并从相位同步因子sinc2(Kl/2)出发,分别计算了允许角、允许周期、允许温度.结果表明,此方法不仅克服了利用双折射特性和色散特性方法带来的走离效应,而且还充分利用了晶体的最大有效非线性系数,从而理论上提高了转换效率.该理论分析为PPLN-准相位匹配-OPO输出2m激光的下一步实验奠定了基础.