寬帶泵浦光參量放大增益特性研究.pdf

1、隨著大量?jī)?yōu)良品質(zhì)非線(xiàn)性晶體的涌現(xiàn)及外加電場(chǎng)周期性疇極化技術(shù)的成熟，非線(xiàn)性光參量放大及振蕩成為實(shí)現(xiàn)寬波段激光可調(diào)諧輸出的主要技術(shù)手段。非線(xiàn)性光參量變換技術(shù)的研究得到了越來(lái)越多激光研究人員的關(guān)注。以市場(chǎng)上成熟的高功率固體激光器作為泵浦源，通過(guò)非線(xiàn)性光參量放大及振蕩，可以實(shí)現(xiàn)中、遠(yuǎn)紅外波段可調(diào)諧激光輸出。該波段激光在光電對(duì)抗、紅外干擾、激光雷達(dá)、環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)療等領(lǐng)域均具有重要的作用。本論文主要對(duì)寬帶泵浦非線(xiàn)性光參量放大及振蕩進(jìn)行研究，獲得了寬

2、帶泵浦下參量光譜帶寬及增益特性，給出了描述參量光譜帶寬特性的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式。同時(shí)，本論文采用英國(guó)SPI公司的光纖激光器作為泵源，以5mol％PPMgLN晶片作為非線(xiàn)性工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了1410nm～1620 nm可調(diào)諧信號(hào)光振蕩輸出，并對(duì)信號(hào)光的帶寬特性和功率特性進(jìn)行了研究。
　　 本論文主要工作包括以下幾個(gè)方面：?jiǎn)紊闷止鈪⒘糠糯笳{(diào)諧特性及容差特性的研究；寬帶泵浦光參量放大光譜帶寬特性及增益特性的研究；對(duì)寬帶泵浦光參量振蕩的實(shí)驗(yàn)

3、研究。
　　 光參量放大調(diào)諧及容差特性的研究對(duì)實(shí)現(xiàn)高效非線(xiàn)性光頻轉(zhuǎn)換具有重要的意義。本論文通過(guò)對(duì)非線(xiàn)性三波耦合位相失配函數(shù)的泰勒展開(kāi)，對(duì)單色泵浦光參量放大的調(diào)諧及容差特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。研究首次發(fā)現(xiàn)，參量光波長(zhǎng)具有一個(gè)泵浦波帶寬壓縮點(diǎn)。在該壓縮點(diǎn)附近，參量光波長(zhǎng)具有最大的泵浦波長(zhǎng)接受帶寬。該研究也有利于實(shí)現(xiàn)泵浦波長(zhǎng)漂移的參量光波長(zhǎng)穩(wěn)定輸出。
　　 寬帶泵浦光參量放大及振蕩在級(jí)聯(lián)光參量振蕩及寬帶光放大領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用，

4、而相關(guān)的理論研究卻鮮有報(bào)道。本論文對(duì)寬帶泵浦光參量放大的帶寬及增益特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)泵浦帶寬放大系數(shù)隨著參量光波長(zhǎng)輸出位置、非共線(xiàn)角和溫度等因素而發(fā)生變化，在參量光波長(zhǎng)的壓縮點(diǎn)附近參量光波長(zhǎng)具有最窄的光譜帶寬及最大的增益。
　　 論文最后以英國(guó)SPI公司的脈沖光纖激光器作為寬帶泵浦，采用研究組自行研制的5mol％PPMgLN晶片，開(kāi)展光參量振蕩實(shí)驗(yàn)研究。當(dāng)泵浦脈沖頻譜帶寬約為6.2nm，時(shí)域帶寬約為10～20ns時(shí)，獲得信號(hào)光