納秒KTP光學(xué)參量振蕩器的研究.pdf

1、光學(xué)參量振蕩器（OPO）可以產(chǎn)生寬范圍可調(diào)諧激光輸出，它的出現(xiàn)拓寬了激光波長，使之可以滿足各種應(yīng)用需要。近年來，隨著高質(zhì)量非線性頻率變換晶體和固體激光器抽運源的快速發(fā)展，這一領(lǐng)域的研究異常活躍。為了使OPO實用化，提高OPO轉(zhuǎn)換效率、擴展波長調(diào)諧范圍、使之小型緊湊一直是研究的熱點。 本文首先概述了國內(nèi)外對OPO的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及OPO的一些應(yīng)用。 在晶體的光學(xué)性能方面，根據(jù)KTP的物理和化學(xué)性能，對它的有效非線性系

2、數(shù)、走離角和接受角等參數(shù)進行了計算、分析和討論。對II類相位匹配的KTP晶體在參量振蕩過程中的相位匹配進行了詳細(xì)的分析和計算。 在OPO理論方面，分析了OPO的工作原理。以耦合波方程為基礎(chǔ)，分析和計算了光學(xué)參量振蕩器的轉(zhuǎn)換效率、抽運閾值、譜線寬度等特性，并在此基礎(chǔ)上討論了如何選擇OPO的各項參數(shù)。 在OPO實驗方面，分別對外腔式和內(nèi)腔式非臨界相位匹配KTP-OPO進行實驗研究。在外腔式KTP-OPO研究中，利用1.064

3、μm激光脈沖抽運非臨界相位匹配（NCPM）KTP晶體，獲得中心波長1570nm、最大轉(zhuǎn)換效率為31.9％的信號光輸出。信號光脈沖寬度（10ns）比抽運光脈沖寬度（30ns）小得多，當(dāng)相位匹配角（內(nèi)角）從90o到80o變化時，信號光調(diào)諧范圍為1570nm-1600nm。 在脈沖氙燈抽運的被動調(diào)Q Nd:YAG激光腔內(nèi)，插入非臨界相位匹配的KTP晶體,構(gòu)成內(nèi)腔式KTP-OPO。在較佳工作條件下，獲得脈寬3ns，單脈沖能量10mJ，中