周期极化RbTiOAsO4光参量调谐特性.pdf

678 第五届博士生学术年会论文集 周期极化RbTiOAs04光参量调谐特性① 门艳彬1’2 王 丽1 温 芳2 1．北京工业大学应用数理学院，北京市，100022； 2．河北师范大学物理科学与信息工程学院，河北省石家庄市，050016 摘 要 对共线、准共线、非共线准相位匹配的周期极化RbTiOAsOt(PPRTA)晶体的调 谐输出特性进行了研究。指出在共线相位匹配条件下，通过极化周期和温度组合的调谐方式 是一种简便的拓展调谐范围的方式。在非共线条件下，通过选择合适的极化周期和非共线角 可以获得比共线准相位匹配更宽的调谐范围。 调谐方式 关键词 光学 准相位匹配 周期极化RbTiOAs0。 可调谐激光光源在激光雷达、激光遥感、激光测距和大气污染检测等领域中显示出越来越广泛的应 用前景。全固态光参量振荡器是目前获得宽带可调谐激光输出的一种最简单而有效的方式。相比双折 射相位匹配，准相位匹配具有有效非线性系数大，可以通过优化极化周期的大小以满足不同波段的相位 匹配条件等一些突出的优点。利用准相位匹配光参量振荡产生可调谐激光输出成为现阶段的研究热 点。本文对共线相位匹配、准共线相位匹配和非共线相位匹配下的准相位匹配PPRTA晶体的调谐输 出特性进行了研究，指出温度和极化周期组合调谐方式是一种简便的实现波长调谐输出的方式，通过选 择合适的极化周期和非共线角可以扩展信号光和闲频光的可调谐输出范围。 一、共线准相位匹配 对于准相位匹配，相位失配量△志为 △最一五p一是，一忌i一愚g (1) 其中，屉。=2，rm／A(A为极化周期，m一1，3，5，…为准相位匹配的阶数，文中取1)为极化周期反转矢量， 可以通过改变反转周期的大小来调节。 非线性光学频率变换必须满足能量、动量守恒条件 1 1 1 CO，一∞。+∞；或÷一÷+÷ (2) ^一 ^』tti △矗一是p—k。一是i一是g=O (3) 下标P，S，i依次表示泵浦光、信号光和闲频光。 由于非线性晶体材料的折射率受温度的影响，(3)式可以该写为 9一 (4) Ak(T)一是p(Ap，T)一ks(As，1’)一ki(J：It，T)一五为丐一0 ① 基金项目：北京市自然科学基金(4062008)‘河北师范大学青年基金资助项目。 光电信息技术与光电产业 679 其中 A(T)=A(To)l1+口(T—To)+6(T—To)2] (5) PPRTA晶体必威体育精装版的色散方程，可以给出PPRTA晶体信号光和闲频光波长随极化周期和泵浦光波长 的变化关系，如图1和图2所示。从图1可以看出，不同泵浦波长的极化周期调谐曲线有很大的区别。 泵浦波长越长，则极化周期越大，但调谐范围越小。从图2可以看出，当极化周期为28肛m、30t．tm和 接近。但是利用极化周期调谐要求极化周期连续变化，这对于实际的工艺制作来说是无法满足的；而泵 浦光波长调谐要求泵浦光波长连续可调谐。对于周期极化晶体来说，利用温度调谐是最方便的调谐方