资源描述：
《纳秒近红外KTP光学参量振荡器的理论设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷第3期光学精密工程Vol.14No.32006年6月OpticsandPrecisionEngineeringJun.2006文章编号10042924X(2006)0320374204纳秒近红外KTP光学参量振荡器的理论设计1,211,2苗杰光,檀慧明,边会坤(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:对纳秒近红外KTP光学参量振荡器(KTP2OPO)进行了全面系统的理论设计。讨论了KTP2OPO的相位匹配,计算了KTP的走离角、允许
2、角和有效非线性系数,数值模拟了角度调谐曲线和增益曲线,从而确定了调谐范围为1.35～2.0μm,晶体切割角为59.6°。同时,分析了晶体长度、走离角以及输出镜耦合率对OPO阈值的影响,总结了降低参量阈值的几种方法。关键词:光学参量振荡器;近红外激光;KTP晶体;角度调谐;相位匹配中图分类号:TN753.92;O437.4文献标识码:ATheoreticaldesignofnanosecondnearinfraredKTPopticalparametricoscillator1,211,2MIAOJie2guang
3、,TANHui2ming,BIANHui2kun(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract:AgeneraltheoreticaldesignofnanosecondnearinfraredKTPoptical
4、parametricoscillatorwaspresented.Basedonthecalculationanddiscussiononthephase2matching,walk2offangle,accept2anceangleandeffectivenonlinearcoefficientfortheKTPcrystal,andonthenumericalsimulationsoftheangle2tuningcurveandgaincurve,thetuningspectrumandcuttingang
5、leoftheKTPwasfinallyestablishedas1.35～2.0μmand59.6°,respectively.Atthesametime,theimpactofthecrystallength,walk2offangleandtheoutputcoupler’sreflectivityonthethresholdofaOpticalParametricOscillator(OPO)wasanalyzed.Besides,severalmethodsofreducingtheOPOthresho
6、ldweresummedup.Keywords:OpticalParametricOscillator(OPO);nearinfraredlaser;KTPcrystal;angle2tuning,phase2matching收稿日期:2005209228;修订日期:2006201210.基金项目:国家“863”计划资助项目(No.2002AA311140)。第3期苗杰光,等:纳秒近红外KTP光学参量振荡器的理论设计375光要实现有效参量振荡,必须同时满足动量守恒1引言条件(相位匹配条件)和能量守恒条件,即:kp
7、=ks+ki,(1)光学参量振荡器(OpticalParametricOscil2ωp=ωs+ωi.(2)latorOPO)是基于二阶非线性效应的固体可调谐由式(2)可以看出,光参量振荡过程实质上是产生激光光源。与传统的可调谐激光器(如掺钛蓝宝差频光波(ωs或ωi)的非线性混频过程。石激光器)相比,它具有调谐范围宽、转换效率高、对KTP而言,进行Ⅰ类相位匹配时,其非线全固化、小型化等特点。在OPO诸多不同的运性系数和增益都趋于零,因此它不存在Ⅰ类匹配。转方式(连续波、纳秒、皮秒、飞秒OPO)中,纳秒KTP在其x-
8、z、y-z、x-y三个主平面内都能光参量振荡器的发展最为成熟,一直是人们研究的重点和热点。进行有效的Ⅱ类匹配。其中,在x-z和y-z面用于近红外OPO的非线性晶体主要有:内的相位匹配行为极为相似,但在y-z面内KTP、KTA、BBO、PPLN等。其中,用PPLN实KTP2OPO的增益和有效非线性系数明显低于在现OPO运转是当今国内外研究的热点,但国内x-z面内的情况;在x
