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无镜反向传输光学参量振荡腔中宽带中红外波的产生

苏红  郭媛  阮双琛  
【摘要】:近年来,由于中红外光源在远程环境污染物和痕量气体探测、中红外光谱等方面具有广泛的潜在的应用前景,可调谐高功率中红外光源已经成为一个引人注意的前沿课题。光学参量振荡腔一直被认为是获得传统激光器所达不到的光谱范围内的相干光的理想光源,它可以在非常宽的光谱范围中获得连续可调谐的输出,同时还具有全固态设计、高效率和具有可观的输出功率等优点。本文报道了反向准相位匹配的周期极化铌酸锂光学超晶格中4.0—5.0μm中红外波的产生。这里,周期极化铌酸锂晶体作为无镜反向传输光学参量振荡腔。与前向传输光学参量振荡腔相比,这种后向装置的振荡机理不同,其中所产生的信号光和闲置光(中红外波)是反向传输的,它们之间建立激光振荡不需要任何腔镜,而且光路调整简单。理论分析结果表明,对同一闲置光的产生,后向光学参量振荡腔的阈值比没有腔镜的前向光学参量发生器的闽值要低。对于大于4.0μm闲置光的产生,其吸收系数有无对后向光学振荡腔阈值的影响截然不同,而对信号光和闲置光转化效率的曲线变化的影响较小。当闲置光的吸收不可忽略时,其吸收系数越大,则后向光学参量振荡腔的阈值越高,信号光的转换效率和闲置光的转换效率变化趋势有所不同。这些研究对低阈值中红外波的产生提供了一定的理论指导。

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