基于单个bbo晶体载波包络相位稳定的高效率光参量放大器

《基于单个bbo晶体载波包络相位稳定的高效率光参量放大器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．21(2014)214203基于单个BBO晶体载波包络相位稳定的高效率光参爹量重放大器嵛冰。尤良芳)2)令维军)2)十李可)张明霞)左银燕)王屹山2)1)(天水师范学院激光技术研究所，天水741001)2)(中国科学院西安光学精密机械研究所，瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安710119)(2014年3月17日收到；2014年5月17日收到修改稿)基于单个BBO非线性晶体，利用非共线光参量放大技术，研究了载波包络相位稳定的高效率可调谐近红外脉冲产生．以载波包络相位稳定的飞秒激光放大系统产生的白光作为种子光，注入

2、一个二类匹配的二级光参量放大器，在1350nm波段获得抽运一信号光34％的转换效率．利用I厂一2．厂光谱相干测量技术，放大脉冲载波包络相位的抖动30min内小于137mrad．该方法提供了一种简单高效的载波包络相位稳定的红外脉冲产生技术．关键词：光参量放大，载波包络相位，阿秒脉冲PACS：42．65．Re，42．65．Yj，42．60．ByDOI：10．7498／aps．63．214203连续白光[5】．21利用OPA技术获得载波包络相位1引言稳定的宽带飞秒闲频光脉冲[7】．3)将中空光纤或者蓝宝石晶体产生的超连续白光波长红端和蓝端进载波包络相位(carrierenv

3、elopephase，CEP)行差频获得载波包络相位稳定宽带飞秒脉冲Is01．稳定的飞秒脉冲在高次谐波和单个阿秒脉冲的最后将种子光脉冲进行两级或者三级能量放大获产生以及超快时域分辨中具有重要的作用[12】．得高能量的近红外脉冲．由于电子振荡的有质动力能正比于驱动脉冲波CEP的控制在单个阿秒脉冲的产生，光谱合长的平方，红外波段的周期量级脉冲将是最理成及阿秒光谱学等领域是必不可少的[11-13】，通想的驱动源[3，．掺钛蓝宝石啁啾脉冲放大系常有主动控制和被动控制两种方法实现CEP的控统输出脉冲波长在800nm附近，为获得红外波制[14,15】．总体来说，主动控制方法产生高

4、能量的段的脉冲必须借助光参量放大fopticalparamet—CEP稳定的脉冲通过慢环反馈，可以长时间的控制ricamplification，OPA)技术．目前最常用的两种方案是采用一BaB2O4(BBO)晶体非共线参量放脉冲的CEP，但输出波长在800am附近．被动控大技术fnoncollinearopticalparametricamplifica-制方法可以产生高能量的CEP稳定的近红外脉冲，tion，NOPA)[5-s】和BiB306(BIBO)晶体共线参量但是CEP随时间漂移越来越大，不利于实验的进放大技术fcollinearopticalparametr

5、icamplifica-行．由于被动过程是一个随机的非线性过程，因此tion，COPA)[9,10]．为了获得一个CEP稳定的宽带在被动控制方案中通过慢环控制放大脉冲的CEP放大飞秒脉冲，种子光通常采用以下三种办法获十分困难，目前还没有相关的报道．因此寻求更为得：1)利用飞秒脉冲聚焦蓝宝石晶体获得单丝超合理可靠的CEP控制方案也是研究的课题之一．国家自然科学基金(批准号：60878020，61465012)、瞬态光学与光子技术国家重点实验室开放基金(批准号：SKLST201307)和天水师范学院青蓝工程项目资助的课题．t通讯作者．E-mail：州lingts@sina

6、．com@2014中国物理学会ChinesePhysicalSocietyhttp：／／wuliwb．hy．ac．cn214203—1物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．21(2014)214203本文采用了CEP混合控制新方案，即白光种旋转在任何位置时，NOPA1和NOPA2的光谱增益子脉冲直接由主动控制CEP的掺钛蓝宝石放大系峰值都是一致的，相对于两块晶体组成的N0PA，统产生，放大过程采用被动参量放大技术，在30为实现调谐波长输出，必须精确的同步旋转两块晶min的时间内测得CEPjitter为137mrad．表明该体，这些很难通过手动去操作，需

7、要将两块晶体放方案对产生CEP稳定的高能量红外脉冲是可行的．在同步驱动的精密旋转台上进行，而这种单晶体方同时，方案中仅用了一个BBO晶体，通过对光路的案大大的简化了调谐的麻烦，仅需手动旋转BBO创新设计，在407J抽运下获得了138J的放大晶体就可以实现整个范围的调谐输出．我们通过调信号光，对应的抽运光到信号光的转换效率为34％，节透镜3(f=500mm)到BBO晶体的距离，实现据我们所知，这是BBO晶体目前最高的OPA转换晶体中信号光和抽运光的空间上有效匹配．通过效率．NOPA2，在1350am处获得最大的信号光能量为138uJ，对应抽运光到信号光