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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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  其中deff为有效非线性系数,它与介质的性质和匹配方式有关。△k=k3-k2-k1为相位失配量,nj(j=1.2.3)为介质各光波的折射率。

  小信号近似条件下,即假设泵浦光传播过程中的消耗可以忽略(dA3/dz=0),以上耦合波方程为:

  

  由参量增益的表达式可以看出,增益大小与泵浦光强度,晶体长度和非线性系数,相位失配因子等因素有关,在设计光学参量器件时需要进行综合考虑。

  2.1.2 同步泵浦OPO理论模型

  光学参量振荡器的理论研究随着OPO在实际中应用的发展不断深入,运用不同的更接近于实际的近似要求建立起更能反映实际运转情况的不同的理论模型,对OPO的各项运转特性加以分析研究,其结论对于光学参量振荡器的设计将具有重要的指导意义。描述同步泵浦OPO的理论模型主要包括稳态运转理论、非稳态理论以及量子理论。下面结合稳态运转理论模型对常见的信号光单谐振同步泵浦OPO进行介绍和分析。

  典型的信号光单谐振OPO基本结构如图3所示,主要部分由非线性晶体和谐振腔组成。泵浦光经输入耦合腔镜M1入射,在非线性晶体内发生三波参量作用,产生信号光和闲频光。其中信号光在谐振腔内发生振荡,在腔内每往返一次都会在晶体内获得相应的参量增益,使参量光不断得到放大,最终形成稳定的参量振荡并且经耦合镜M2输出。

  图3 信号光单谐振OPO原理示意图

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