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光纤激光泵浦的光学参量振荡研究 1

2012-11-05 00:02
汉水狂客
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  根据激光谐振腔的自洽条件,稳定光腔中激光束传输一周后应该复原。用高斯光束参数传输的ABCD定律,自洽条件可以写为:

  

  然后再利用高斯光束的传输规律得到腔内任意位置处的光束参数。

  为了实现泵浦光与参量光的有效相互作用,在设计谐振腔参数时,要尽量让信号光束与泵浦光聚焦光束在晶体内实现模式匹配。模式匹配与晶体长度有关,条件为,晶体长度L与光束聚焦参数b的比值等于1,即:

  L/bj=L/(2πnjW2oj/λj)=1 (2.24)

  其中,和Woj分别为波长和光束的束腰半径。给定晶体长度和泵浦波长,可由上式得到最佳束腰尺寸:

  

  对于泵浦光波长1064nm,晶体长度L取40mm,计算得到的泵浦光聚焦半径约55μm,信号光束腰半径约66μm。图11给出了根据谐振腔参数用ABCD矩阵方法计算得到的腔内各位置处的信号光光束半径。晶体中心处光束半径约62μm,与理论最佳值基本一致,可实现较好的模式匹配。

  图11 OPO腔内光束半径分布

  为考察腔镜输出耦合率对OPO输出特性的影响,实验采用了两种输出腔镜镀膜参数,分别记为1号OC镜和2号OC镜,两者在近红外波段的镀膜曲线如图12所示,在1.06μm泵浦光波段的光强透过率大于97%,在1.4~1.6μm信号光波段的光强透过率分别为1%和约10%。

  图12 两种输出腔镜的镀膜曲线

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