[發明專利]一種寬光譜光學參量振蕩器

有效

• 申請號: 201910386032.2
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110086076B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李忠洋;袁勝;張紅濤;邴丕彬;譚聯;孫向前;李永軍;鄧榮鑫;周玉;許貴福
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: H01S3/108
• 分類號: H01S3/108;H01S3/081;G02F1/39
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗;王文文

1.一種寬光譜光學參量振蕩器，其特征在于：包括泵浦源(1)、MgO:LiNbO₃晶體(5)、泵浦光回收盒(9)、Stokes光回收盒(16)，以及設置在MgO:LiNbO₃晶體(5)周圍的反射鏡；

從泵浦源(1)出射的泵浦光(2)經第一反射鏡(3)和第二反射鏡(4)反射后以θ₁角入射MgO:LiNbO₃晶體(5)，經光學參量效應產生一級Stokes光(6S1)和一級太赫茲波，一級Stokes光(6S1)在由第三反射鏡(7)和第四反射鏡(8)組成的諧振腔中振蕩放大，并從諧振腔中部分輸出；從MgO:LiNbO₃晶體(5)出射的泵浦光(2)被泵浦光回收盒(9)回收；

從諧振腔輸出的一級Stokes光(6S1)入射第五反射鏡(13)，透射的一級Stokes光(6S1)變為第一一級Stokes光(6S11)，反射的一級Stokes光(6S1)變為第二一級Stokes光(6S12)；第二一級Stokes光(6S12)經第六反射鏡(14)和第七反射鏡(15)反射后以θ₂角入射MgO:LiNbO₃晶體(5)，經光學參量效應產生二級Stokes光(6S2)和二級太赫茲波；二級Stokes光(6S2)在由第三反射鏡(7)和第四反射鏡(8)組成的諧振腔中振蕩放大，并從諧振腔中部分輸出；

以此類推，

從諧振腔輸出的N-1級Stokes光(6S(N-1))入射第五反射鏡(13)，透射的N-1級Stokes光(6S(N-1))變為第一N-1級Stokes光(6S(N-1)1)，反射的N-1級Stokes光(6S(N-1))變為第二N-1級Stokes光(6S(N-1)2)，第二N-1級Stokes光(6S(N-1)2)經第六反射鏡(14)和第七反射鏡(15)反射后以θ₂角入射MgO:LiNbO₃晶體(5)，經光學參量效應產生N級Stokes光(6SN)和N級太赫茲波；這樣同時產生N束Stokes光，N為整數且大于1；N級Stokes光的波長大于(N-1)級Stokes光的波長，一束泵浦光(2)產生寬光譜Stokes光；

光束傳播的平面為X軸和Y軸所確定的平面，Z軸垂直于光束傳播的平面，從泵浦源(1)出射的泵浦光(2)的傳播方向為X軸正向，第二一級Stokes光(6S12)的傳播方向為Y軸負向；

θ₁為經第二反射鏡(4)反射后的泵浦光(2)與X軸負向的夾角，θ₂為經第七反射鏡(15)反射后入射MgO:LiNbO₃晶體(5)的Stokes光與X軸負向的夾角。

2.根據權利要求1所述的寬光譜光學參量振蕩器，其特征在于：所述泵浦源(1)采用脈沖激光器，波長為1064nm，重復頻率為10Hz，單脈沖能量為100mJ，光束直徑為5mm，偏振方向為Z軸。

3.根據權利要求1所述的寬光譜光學參量振蕩器，其特征在于：所述第一反射鏡(3)、第二反射鏡(4)、第三反射鏡(7)、第四反射鏡(8)、第五反射鏡(13)、第六反射鏡(14)和第七反射鏡(15)均為平面鏡，且角度可調。

4.根據權利要求3所述的寬光譜光學參量振蕩器，其特征在于：所述第一反射鏡(3)和第二反射鏡(4)對波長為1064nm的泵浦光(2)全反射，第三反射鏡(7)、第六反射鏡(14)和第七反射鏡(15)對波長范圍在1064-2000nm的各級Stokes光全反射，第四反射鏡(8)對波長范圍在1064-2000nm的各級Stokes光透過率為60％，第五反射鏡(13)與N-1級Stokes光(6S(N-1))的傳播方向的夾角為45°，第五反射鏡(13)對波長范圍在1064-2000nm的各級Stokes光50％反射、50％透射。

5.根據權利要求1所述的寬光譜光學參量振蕩器，其特征在于：所述MgO:LiNbO₃晶體(5)為長方體，在X-Y平面內為矩形；MgO摻雜濃度為5mol％，晶體的光軸沿Z軸。