光參量振蕩

光參量振蕩器的基本原理

光學(xué)參量振蕩器(OPO)作為一種寬調(diào)諧相干光源，克服了固體和氣體激光器輸出波長的局限性，能夠產(chǎn)生從紫外到遠(yuǎn)紅外激光。一束頻率和強(qiáng)度比較高的激光束與一束頻率及強(qiáng)度較低的光束同時(shí)通過非線性介質(zhì)，結(jié)果是信號波獲的放大，同時(shí)還產(chǎn)生出第三束光波（稱為空閑波）。

空閑波的頻率正好等于泵浦光波的頻率。這個(gè)非線性光學(xué)現(xiàn)象稱為光學(xué)參量放大。如果把非線性介質(zhì)放在光學(xué)共振腔內(nèi)，讓泵浦光波、信號光波及空閑光波多次往返通過非線性介質(zhì)，當(dāng)信號光波和空閑光波由于參量放大得到的增益大于它們在共振腔內(nèi)的損耗時(shí)，便在共振腔內(nèi)形成激光振蕩。這就是光學(xué)參量振蕩器。

OPO工作特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡單

調(diào)諧范圍大，從紅外到紫外，包括可見光

工作可靠

轉(zhuǎn)換效率高

重復(fù)頻率可以很高

可以實(shí)現(xiàn)小型化與全固化光參量振蕩器。

對非線性晶體的基本要求

A具有適當(dāng)大小的有效非線性系數(shù);

B在工作波段范圍內(nèi)有高的透明度;

C在工作波段范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)有效的相位匹配;

D能夠得到足夠尺寸，光學(xué)均勻性較好，物化性能穩(wěn)定和易于加工;

E有較高的損傷閡值;

F對溫度的敏感低。

中紅外OPO發(fā)展趨勢

光學(xué)參量發(fā)生器是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ娜虘B(tài)、寬調(diào)諧相干光源，目前它的發(fā)展趨勢主要是:

新型非線性晶體的開發(fā)。具有寬的透光光譜范圍，大的非線性系數(shù)，高的損傷閉值，物化性能穩(wěn)定且能生長大尺寸的新型晶體是光參量發(fā)生器的研究熱點(diǎn)。

準(zhǔn)相位匹配技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和提高。PPLN（周期性極化技術(shù)）技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)光脈沖壓縮。

組合調(diào)諧，來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧范圍的擴(kuò)展和延伸。

光學(xué)參量發(fā)生器輸出參量指標(biāo)的進(jìn)一步提高。

利用二極管泵浦固體激光(DPL)以及光纖激光器技術(shù)，發(fā)展全固化寬調(diào)諧OPO，它具有高效率、長壽命、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、可高重復(fù)頻率工作的特點(diǎn)