光學(xué)倍頻理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、二次諧波非線性過程在光學(xué)發(fā)展史的巨圖上曾經(jīng)畫過很濃重的幾筆,現(xiàn)在還在繼續(xù)描繪著物理學(xué)的藍(lán)圖。1961年Franken等人進(jìn)行了紅寶石激光倍頻的實(shí)驗(yàn)。隨著激光技術(shù)的發(fā)展,激光器頻率穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性不斷增加,使諧振倍頻效率及輸出穩(wěn)定性均得到大幅度提高。倍頻過程在波長的擴(kuò)展方面有著不可替代的作用,它可以使得近紅外、紅外或者遠(yuǎn)紅外激光經(jīng)過倍頻而得到可見光光波段的激光,現(xiàn)在作為向短波激光變換的主要方法已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化的程度。同時(shí)二次諧波的產(chǎn)生過程

2、是獲得壓縮態(tài)光場和糾纏態(tài)光場的重要手段之一,而且實(shí)驗(yàn)裝置相對(duì)簡單,操作也比較容易。
　　本文中我們從二次諧波的產(chǎn)生、單次穿過晶體的轉(zhuǎn)換效率、相位匹配理論、晶體和腔形的選擇、阻抗匹配、腰斑的測量、聚焦因子的選取、腔穩(wěn)定性條件所決定的腔長范圍、本征腰斑的計(jì)算、倍頻腔腔長的選擇以及模式匹配理論、光路和電路的搭建、倍頻效率的理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)倍頻效率以及改進(jìn)方案做了討論。在選取本征腰斑時(shí)應(yīng)該結(jié)合熱透鏡效應(yīng)。模式匹配對(duì)倍頻光功率和倍頻效率的影響

3、很大,因此我們做了較詳細(xì)的介紹。在實(shí)驗(yàn)部分基本完成后,數(shù)據(jù)的處理和與理論對(duì)比、分析,對(duì)腔的損耗等因素進(jìn)行優(yōu)化,得到改進(jìn)方案。
　　分析了幾種常見腔形的特點(diǎn),設(shè)計(jì)制作了由KTP晶體和兩塊凹面鏡鏡組成的駐波諧振腔。采用二類非臨界相位匹配方式,通過把晶體加熱到790C來達(dá)到相位匹配點(diǎn)。光纖激光器是由深圳市飛米激光技術(shù)有限公司生產(chǎn)的種子源和上海市瀚宇光纖通信技術(shù)有限公司生產(chǎn)的放大器組成。在腔前輸入功率為476.6mW時(shí)測得倍頻綠光功率為1