基于MgO：QPLN的多光参量振荡器电场调谐特性理论与实验研究精选.pdfVIP

物 理 学报 ActaPhys．Sin．Vo1．64，No．16(2015) 164208 基于MgO：QPLN的多光参量振荡器 电场调谐特性理论与实验研究冰 于永吉 ) 陈薪羽 ) 成丽波2) 王超 ) 吴春婷 ) 董渊 ) 李述涛 ) 金光勇 )十 1)(长春理工大学理学院，吉林省固体激光技术与应用重点实验室，长春 130022) 2)(长春理工大学理学院，工科数学基础教学部，长春 130022) (2015年 1月23日收到；2015年 3月28日收到修改稿) 报道了基于掺氧化镁准周期极化铌酸锂fMgO：QPLN1的多光参量振荡器 电场调谐特性理论与实验研究． 通过对 电场调谐能力与极化结构参数问关联性的理论分析，确定了高正负晶畴比MgO：QPLN电场调谐的可 行性，并模拟得到跨周期参量光输出波长与加载 电压的关系 曲线．实验 中通过对MgO：QPLN有效的电场加 载，实现了3．84 m波段参量光的电场调谐，频谱调谐带宽约6nm，调谐速率接近 lnm／kV，进一步结合温度 调谐，实现了参量光宽谱段高精度的连续调谐．所获得实验结果与理论模拟结果基本符合，电场调谐在精度 控制、快速响应方面相 比于传统温度调谐更具技术优势． 关键词：准相位匹配，多光参量振荡器，MgO：QPLN，电场调谐 PACS：42．65．Yj，42．65．Lm，42．55．Xi DOI：10．7498／aps．64．164208 要指标之一，是QPM—OP0除在运转体制外另一被 1 引 言 广泛关注的研究热点．目前针对QPM—OPO的调 谐手段无外乎抽运波长调谐、周期调谐、温度调谐 波 长 位 于1．5 m附近 人 眼安 全 波 段 及 和角度调谐 【 】，这 四种调谐原理上都是通过改变 3—5pm中红外波段的可调谐红外相干光源在军 三波在极化晶体 内的折射率实现的，虽然在调谐方 事、医疗、通信等领域均有着重要应用．目前，基于 式上相 比于传统0PO腔 内插入选频元件 f闪耀光 准相位匹配技术 (quasi—phasematching，QPM)，以 栅 0【]、标准具等 [10]1的机械调谐更加简单、灵活，但 极化型晶体作为变频介质的光学参量振荡器 (op— 在频谱调谐的快速响应、高精度控制方面却仍未得 ticalparametricoscillator，OPO)是获得这两个波 到有效改善．以最为广泛应用的MgO：PPLN温度 段可调谐激光的主要技术手段 [1--4】，尤其近年来通 调谐为例，通常很难在室温条件下实现恒温控制， 过将极化结构形式由周期拓展至准周期、非周期， 形成多个倒格矢补偿多重相位失配的多光参量振 而 由高温返 回低温的过程 中又需要很长的降温时 荡器fmultiopticalparametricoscillator，MOPO)， 间．针对上述问题，本文基于LiNbO3材料的线性 更是成为QPM—OPO的新兴研究热点，这种新体制 电光效应，理论分析 了通过对极化LiNbO3外部施 0PO能够实现 同谱区以及跨周期多波长可调谐激 加特定方向的电场进而实现参量光波长调谐的可 光输出．