抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

张百钢; 姚建铨; 路  洋; 纪  峰; 张铁犁; 徐德刚; 王  鹏; 徐可欣

doi:10.7498/aps.55.1231

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抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

张百钢 , 姚建铨 , 路洋 , 纪峰 , 张铁犁 , 徐德刚 , 王鹏 , 徐可欣

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唯象论的经典领域

抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

张百钢, 姚建铨, 路洋, 纪峰, 张铁犁, 徐德刚, 王鹏, 徐可欣

物理学报, 2006, 55(3): 1231-1236.

doi: 10.7498/aps.55.1231

Pump source angle tuning in quasi-phase matched optical parametric oscillator

Zhang Bai-Gang, Yao Jian-Quan, Lu Yang, Ji Feng, Zhang Tie-Li, Xu De-Gang, Wang Peng, Xu Ke-Xin

Acta Phys. Sin., 2006, 55(3): 1231-1236.

doi: 10.7498/aps.55.1231

摘要
针对利用周期极化晶体实现的抽运光角度调谐准相位匹配(QPM)光学参量振荡器(OPO)进行了系统的理论分析，给出了描述QPM OPO中抽运光旋转角与三波波长关系的精确公式和近轴公式.研究发现，对信号光单谐振的情况而言，抽运光与空闲光沿晶体x轴的同侧出射，而对空闲光单谐振而言，抽运光与信号光沿晶体x轴的同侧出射.另外，信号光单谐振下信号光与空闲光间的夹角要大于空闲光单谐振下两者间的夹角.更重要的是，信号光单谐振时的波长调谐速度也较空闲光单谐振时的大.

关键词:
准相位匹配 /

空闲光单谐振光学参量振荡器 /

抽运光角度调谐 /

调谐速度
Abstract
This paper systemically presents a theoretical analysis on pump source angle tuning in quasi-phase matched (QPM) optical parametric oscillator (OPO) in periodically poled crystal. The precise formula and the formula in paraxial approximation, both of which describe the relationship between rotation angle of pump source and wavelengths of pump, signal and idler wave in QPM OPO, are presented. It is found that the idler wave and the pump wave for signal-resonated OPO propagate along the same side of the crystal x-axis to exit, as propagate the signal wave and the pump wave for idler-resonated OPO. In addition, the separation angle between the signal wave and the idler wave for signal-resonated OPO is greater than that for idler-resonated OPO. More importantly, the tuning rate for signal-resonated OPO is also greater than that for idler-resonated OPO.

Keywords:
quasi-phase matching /

idler-resonated optical parametric generator /

pump source angle tuning /

tuning rate
作者及机构信息
张百钢²,

姚建铨²,

路洋¹,

纪峰¹,

张铁犁¹,

徐德刚¹,

王鹏²,

徐可欣¹

(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10474071)，教育部南开大学与天津大学科技合作基金，天津市科技发展计划和光电信息技术科学教育部重点实验室基金(批准号：2005-24)资助的课题.
Authors and contacts
Zhang Bai-Gang²,

Yao Jian-Quan²,

Lu Yang¹,

Ji Feng¹,

Zhang Tie-Li¹,

Xu De-Gang¹,

Wang Peng²,

Xu Ke-Xin¹

(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072
参考文献

施引文献

[1]	李铭洲, 李志远. 应用于宽带中红外激光产生的啁啾周期极化铌酸锂晶体结构设计及数值模拟. 物理学报, 2022, 71(13): 134206. doi: 10.7498/aps.71.20220016
[2]	聂丹丹, 冯晋霞, 戚蒙, 李渊骥, 张宽收. 基于光学参量振荡器的可调谐红外激光的强度噪声特性. 物理学报, 2020, 69(9): 094205. doi: 10.7498/aps.69.20191952
[3]	于永吉, 陈薪羽, 成丽波, 王超, 吴春婷, 董渊, 李述涛, 金光勇. 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. 物理学报, 2015, 64(16): 164208. doi: 10.7498/aps.64.164208
[4]	阴明, 周寿桓, 冯国英. 可调谐准相位匹配高效宽带二次谐波转换. 物理学报, 2012, 61(23): 234206. doi: 10.7498/aps.61.234206
[5]	蒋建, 常建华, 冯素娟, 毛庆和. 基于光纤激光器的中红外差频多波长激光产生. 物理学报, 2010, 59(11): 7892-7898. doi: 10.7498/aps.59.7892
[6]	任爱红, 刘正颖, 张蓉竹, 刘静伦, 孙年春. 准相位匹配倍频系统的带宽性质研究. 物理学报, 2010, 59(10): 7050-7054. doi: 10.7498/aps.59.7050
[7]	任继刚, 张涵, 蔡昕东, 印娟, 周飞, 彭承志. 基于周期极化KTiOPO4晶体的高亮度纠缠源研制. 物理学报, 2009, 58(8): 5169-5173. doi: 10.7498/aps.58.5169
[8]	刘涛, 顾畹仪, 史培明, 喻松, 张华. 基于准相位匹配晶体的宽带可调谐光参量放大过程研究. 物理学报, 2009, 58(4): 2482-2487. doi: 10.7498/aps.58.2482
[9]	吴波, 蔡双双, 沈剑威, 沈永行. 基于镁掺杂的周期性畴反转铌酸锂的宽调谐光参量振荡器. 物理学报, 2007, 56(5): 2684-2688. doi: 10.7498/aps.56.2684
[10]	姜永亮, 赵保真, 梁晓燕, 冷雨欣, 李儒新, 徐至展, 胡小鹏, 祝世宁. 基于周期极化LiTaO3晶体的高增益简并啁啾脉冲参量放大. 物理学报, 2007, 56(5): 2709-2713. doi: 10.7498/aps.56.2709
[11]	王霆, 马博琴, 盛艳, 程丙英, 张道中. 周期极化LiNbO3晶体中电极布置对反转畴扩张的影响. 物理学报, 2005, 54(10): 4761-4764. doi: 10.7498/aps.54.4761
[12]	季玲玲, 吴令安. 光学超晶格中级联参量过程制备纠缠光子对. 物理学报, 2005, 54(2): 736-741. doi: 10.7498/aps.54.736
[13]	陈云琳, 袁建伟, 闫卫国, 周斌斌, 罗勇锋, 郭　娟. 准相位匹配PPLN倍频理论研究与优化设计. 物理学报, 2005, 54(5): 2079-2083. doi: 10.7498/aps.54.2079
[14]	马红亮, 卫栋, 叶晨光, 张靖, 彭堃墀. 利用周期性极化KTiOPO4晶体参量缩小过程产生明亮振幅压缩光. 物理学报, 2005, 54(8): 3637-3640. doi: 10.7498/aps.54.3637
[15]	倪培根, 马博琴, 程丙英, 张道中. 二维LiNbO3非线性光子晶体. 物理学报, 2003, 52(8): 1925-1928. doi: 10.7498/aps.52.1925
[16]	李永民, 吴迎瑞, 张宽收, 彭墀. 利用准相位匹配光学参量振荡器获得可调谐强度差压缩光. 物理学报, 2003, 52(4): 849-852. doi: 10.7498/aps.52.849
[17]	李世忱, 薛挺, 于建. 新颖的PPLN电光开关. 物理学报, 2002, 51(9): 2018-2021. doi: 10.7498/aps.51.2018
[18]	薛挺, 于建, 杨天新, 倪文俊, 李世忱. 周期性极化铌酸锂波导全光开关特性分析. 物理学报, 2002, 51(7): 1521-1529. doi: 10.7498/aps.51.1521
[19]	薛挺, 于建, 杨天新, 倪文俊, 谭莉, 李世忱. 周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡调谐与容差特性分析. 物理学报, 2002, 51(11): 2528-2535. doi: 10.7498/aps.51.2528
[20]	李永民, 樊巧云, 张宽收, 谢常德, 彭堃墀. 三共振准相位匹配光学参量振荡器反射抽运场的正交位相压缩. 物理学报, 2001, 50(8): 1492-1495. doi: 10.7498/aps.50.1492

计量

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物理学报. 2006, 55(3): 1231-1236.

doi: 10.7498/aps.55.1231.

唯象论的经典领域

抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

1. (1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10474071)，教育部南开大学与天津大学科技合作基金，天津市科技发展计划和光电信息技术科学教育部重点实验室基金(批准号：2005-24)资助的课题.

收稿日期: 2005-07-13
修回日期: 2005-07-25
刊出日期: 2006-03-20

摘要: 针对利用周期极化晶体实现的抽运光角度调谐准相位匹配(QPM)光学参量振荡器(OPO)进行了系统的理论分析，给出了描述QPM OPO中抽运光旋转角与三波波长关系的精确公式和近轴公式.研究发现，对信号光单谐振的情况而言，抽运光与空闲光沿晶体x轴的同侧出射，而对空闲光单谐振而言，抽运光与信号光沿晶体x轴的同侧出射.另外，信号光单谐振下信号光与空闲光间的夹角要大于空闲光单谐振下两者间的夹角.更重要的是，信号光单谐振时的波长调谐速度也较空闲光单谐振时的大.

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Pump source angle tuning in quasi-phase matched optical parametric oscillator

摘要

Abstract

作者及机构信息

(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

Authors and contacts

(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

参考文献

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抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

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Pump source angle tuning in quasi-phase matched optical parametric oscillator

1.
(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

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(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

Authors and contacts

(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

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抽运光角度调谐准相位匹配光学参量振荡器的研究

English Abstract

Pump source angle tuning in quasi-phase matched optical parametric oscillator

1. (1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072

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(1)天津大学精仪学院,天津 300072; (2)天津大学精仪学院,天津 300072;天津大学激光与光电子研究所,天津 300072;教育部光电信息技术科学重点实验室,天津 300072;南开大学、天津大学联合研究院,天津 300072