CN110546565A - 基于多晶介质中的随机相位匹配的光学参量器件 - Google Patents

基于多晶介质中的随机相位匹配的光学参量器件 Download PDF

Info

Publication number
CN110546565A
CN110546565A CN201880025733.7A CN201880025733A CN110546565A CN 110546565 A CN110546565 A CN 110546565A CN 201880025733 A CN201880025733 A CN 201880025733A CN 110546565 A CN110546565 A CN 110546565A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical
nonlinear
radiation
noe
opd
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880025733.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110546565B (zh
Inventor
康斯坦丁·沃多皮亚诺夫
谢尔盖·瓦西里夫
迈克尔·米罗夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IPG Photonics Corp
University of Central Florida Research Foundation Inc UCFRF
Original Assignee
IPG Photonics Corp
University of Central Florida Research Foundation Inc UCFRF
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IPG Photonics Corp, University of Central Florida Research Foundation Inc UCFRF filed Critical IPG Photonics Corp
Publication of CN110546565A publication Critical patent/CN110546565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110546565B publication Critical patent/CN110546565B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/39—Non-linear optics for parametric generation or amplification of light, infrared or ultraviolet waves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
    • H01S3/1083—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering using parametric generation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
    • G02F1/3534—Three-wave interaction, e.g. sum-difference frequency generation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
    • G02F1/3544—Particular phase matching techniques
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
    • G02F1/3544—Particular phase matching techniques
    • G02F1/3548—Quasi phase matching [QPM], e.g. using a periodic domain inverted structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
    • G02F1/3551—Crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
    • G02F1/3556—Semiconductor materials, e.g. quantum wells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/10053—Phase control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/108—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using non-linear optical devices, e.g. exhibiting Brillouin or Raman scattering
    • H01S3/109—Frequency multiplication, e.g. harmonic generation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/162—Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal
    • H01S3/1623—Solid materials characterised by an active (lasing) ion transition metal chromium, e.g. Alexandrite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1628—Solid materials characterised by a semiconducting matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/50—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/5054—Amplifier structures not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30 in which the wavelength is transformed by non-linear properties of the active medium, e.g. four wave mixing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

一种光学参量器件(OPD)，其选自光学参量振荡器(OPO)或光学参量生成器(OPG)并且被配置有非线性光学元件(NOE)，非线性光学元件(NOE)通过经由随机准相位匹配过程(RQPM‑NOE)利用非线性交互来将处于第一频率的内部耦合(incoupled)的泵浦辐射转换为一个第二频率的输出信号辐射和闲频辐射或不同第二频率的输出信号辐射和闲频辐射，其中第二频率低于第一频率。NOE由选自以下项的非线性光学材料制成：光学陶瓷、多晶体、微米晶体和纳米晶体、微米晶体和纳米晶体的胶体以及聚合物或玻璃基体中的微米晶体和纳米晶体的复合物。非线性光学材料是通过以下操作来制备的：修改NOE的初始样本的微结构，使得平均晶粒尺寸为三波交互的相干长度的量级，从而使得能够以通过RQPM过程可实现的最高参量增益进行三波非线性交互。

Description

基于多晶介质中的随机相位匹配的光学参量器件
技术领域
本公开涉及光学参量器件(OPD)。具体地，本公开呈现了一种基于具有二次非线性的多晶介质材料中的随机相位匹配的OPD。本公开还涉及多晶材料的微结构以及表征和优化微结构的方法。
背景技术
经由三波混频的非线性频率转换，包括二次谐波生成(SHG)、和频生成和差频生成(分别为SFG和DFG)、光学参量生成(OPG)等，是激光器技术的基石之一。作为本公开的主题的OPG必须具有非线性光学效应(NOE)，该非线性光学效应(NOE)将激光辐射(泵浦光)下变频为较低频率的输出辐射(信号光和闲频光(idler))。特别地，在NOE晶体中，泵浦光子会衰减为能量较低的信号和闲频光子。因此，这种转换可以导致频谱的期望部分中存在不同波长的范围，在该范围中没有直接的激光辐射。
由于折射率色散，因为NOE中的相消干涉，新频率的非线性转换效率通常较低。为了克服此限制，NOE应该满足两个条件：(a)由泵浦光子的衰变产生的信号光子和闲频光子的能量之和等于泵浦光子的能量(图1)，以及(b)信号波矢与闲频波矢(k矢量)之和应等于泵浦光子的波矢(图2)。后者被称为动量转换或相位匹配(PM)条件。
在双折射晶体中，可以通过晶体的正确取向来实现完美的PM条件。但是，双折射相位匹配对可用于此方法的非线性材料的范围和/或非线性转换效率施加一定的限制。双折射相位匹配的限制是本领域普通技术人员众所周知的。
备选地，可以在具有周期性调制非线性的准相位匹配(QPM)晶体中满足PM条件。该技术有助于克服双折射晶体的至少一些已知限制。毫不意外的是过去二十年来该领域的大多数突破都与QPM材料的开发有关。使用QPM过程的限制主要与制造NOE的挑战相关联。特别地，已知的缺点可能包括制造技术的复杂性，这是因为必须精确地设计样本的微结构以实现所需的QPM条件。因此，几乎没有QPM非线性材料可用，并且基本上限于PPLN、PPLT及其族、PPKTP(及其族)、OP-GaAs、OP-GaP。与标准单晶和多晶相比，QPM材料的成本非常高。技术限制对QPM非线性材料的尺寸有所限制。同样，QPM材料中的非线性频率转换要求晶体样本相对于输入光束的精确取向和温度控制。
相位匹配的又一种替代方法依靠随机准相位匹配(RQPM)无序χ(2)晶体材料，其可以用随机游动或“醉酒水手游动”理论来进行描述，所述理论还解释了扩散和传热。RQPM消除了样本取向的需要。RQPM过程的重要特征是宽带和平坦响应(这对于各种应用都是非常需要的)，并且源于因晶体区域的任意分布而导致的相位随机化，从而消除了相消干涉。
但是要付出的代价是RQPM过程的输出信号随着样本长度L线性增长，而不是针对效率降低因子约为L/Lcoh的完美相位(或准相位)匹配的二次依赖关系，其中Lcoh是所述3波混频相干长度。与其他技术相比，利用RQPM过程的非线性器件的鲁棒性和紧凑性仍然具有一些无可争议的优势。能够实现RQPM的无序晶体材料的数量格外大于与QPM过程相关联的传统非线性材料的数量。RQPM晶体材料的成本大大低于QPM晶体的成本。例如，光学陶瓷的价格只是QPM材料价格的一小部分(0.1-1％)。此外，由于微晶区域的随机分布，与传统的非线性晶体相比，无序晶体材料中的RQPM将允许较大的频谱带宽。
因此，存在对光学参量器件(OPD)的需求，该光学参量器件被配置为高效地将泵浦辐射转换为输出信号辐射和闲频辐射，同时在RQPM非线性光学元件(RQPM-NOE)中经由RQPM过程利用三波非线性交互。
还存在对各种非线性光学材料的需求，这些非线性光学材料可以在通过RQPM过程利用三波非线性交互的OPD中有效使用。
仍然需要一种制备用于所公开的OPD中的RQPM-NOE材料的微结构的方法。
还需要一种表征将在所公开的RQPM OPD中使用的RQPM-NOE材料的方法。
发明内容
本发明基于具有χ(2)非线性的随机多晶材料中的RQPM的概念，提供了一种OPD，一种高效的超宽带变频器，其中泵浦辐射到信号辐射和闲频辐射的下变频效率可以达到相当大(百分之几十)。本发明的关键要素是：(i)使用具有高峰值功率的飞秒(fs)脉冲，这些脉冲需要相应地长度较小的光学材料来实现足够的参量增益，(ii)使用平均晶粒尺寸接近于参量交互的相干长度的无序非线性光学材料。本发明为通过RQPM过程在透明光学陶瓷中使用非线性频率转换为创建高效OPO和产生超宽带频率梳(具有超过两倍频程宽的频谱)奠定了基础。
根据本发明的一个方面，一种光学参量器件被配置有由具有χ(2)非线性的随机多晶材料制成的NOE元件。NOE通过RQPM-NOE过程将接收到的泵浦辐射转换为输出信号辐射和闲频辐射。
根据本发明的另一方面，所述OPD经由RQPM过程利用非线性交互由非线性光学材料制成，并且选自由以下构成的组：光学陶瓷、多晶体、微米晶体和纳米晶体、微米晶体和纳米晶体的胶体、以及聚合物和玻璃基质中的微米晶体和纳米晶体的复合物。
本发明的又一个方面涉及在所公开的OPD中使用的非线性光学材料，所述OPD具有微结构，该微结构的平均晶粒尺寸为三波交互的相干长度的量级，从而实现非线性交互。所公开的微结构允许通过RQPM-NOE过程获得最高的参量增益。
根据本发明的另一方面，可以通过实施包括以下项的方法来优化前述方面的非线性材料：使用SHG、SFG、DGF非阈值技术来测量RQPM-NOE(即，材料匹配)中参量交互的效率的局部分布。
上述方面显然是彼此互补的，并且可以彼此以任何可能的组合来使用。此外，上述各方面均包括详细讨论的多个特征。只要组合不与非线性光学领域的普通技术人员已知的已建立的物理定律相抵触，就可以相互使用每个方面的所有特征。此外，不同方面的特征也可以以各种组合被选择性地一起使用，而不会违背已建立的涉及频率转换过程的非线性光学的假设。
附图说明
本发明的上述以及其他方面和特征将进一步详细讨论，并且根据以下附图将变得更加显而易见，在附图中：
图1是NOE晶体中的参量频率转换的能量守恒条件的图示；
图2是NOE晶体中的高效参量频率转换的动量守恒或相位匹配条件的图示。
图3是本发明OPD的总体光学示意图。
图4A至图4C示意性地示出了本发明OPD的各种配置。
图4示出了晶粒尺寸/退火时间的相关性。
图6A-图6C示出了非线性光学领域的普通技术人员公知的不同OPO/OPG方案。
图6是用于通过SHG进行制备的NOE表征的装置。
图7是在图6的装置中表征的样本中SHG效率分布的假彩色图。
具体实施方式
现在详细参考所公开的系统。在有可能的情况下，附图和说明书中使用相同或相似的附图标记来表示相同或相似的部件或步骤。附图为简化形式，且完全不是按精确比例绘制的。
参照图3，本发明的光学参量器件(OPD)10的示例性示意图基于无序的χ(2)多晶材料(例如，基于陶瓷的非线性光学元件NOE 25)中的随机相位匹配(RQPM)。NOE 25被配置为通过RQPM过程将由光学泵浦12产生的第一频率ω1的内部耦合的泵浦辐射下变频转换为至少一个较低的第二频率ω2的输出信号辐射和闲频辐射26。OPD10可以被配置为光学参量生成器(OPG)或光学参量振荡器(OPO)。
如图1所示，OPD 10的配置表示OPO，它必须包括一个谐振腔或谐振器30。如图所示，四镜谐振器包括光学组件14、16、18和24。如下所述，所示的谐振器只是可以在本公开的范围内使用的谐振器的多种可能方案之一。
当OPO在信号或闲频频率下谐振时，OPO可以是单谐振的。备选地，OPO可以是双重谐振的，其中信号辐射和闲频辐射二者同时谐振。还有一种可能是三重谐振OPO，其中泵浦辐射、信号辐射和闲频辐射三个全部都同时谐振。
OPD 10的核心当然是NOE 25。在本公开的范围内，用于NOE 25的材料选自以下项构成的组：光学陶瓷、多晶体、微米晶体和纳米晶体、微米晶体和纳米晶体的胶体以及聚合物和玻璃基体中的微米晶体和纳米晶体的复合物。特别地，无序χ(2)晶体材料选自II-VI半导体，包括二元、三元或四元化合物，例如ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、CdSe、ZnMgSe、CdMnTe或CdZnTe。也可以使用选自III-VI族的无序材料。第III族可以包括GaAs、GaP、GaN)，第IV族可以由Si3N4、SiC)表示，而第VI族例如可以由例如Ga2O3表示。
NOE 25也可以掺杂过渡金属(TM)离子，包括Cr2+、Fe2+或所有合适的稀土(RE)金属。TM和RE离子共掺杂的NOE 25是本公开的另一显著特征，其允许非线性光学元件同时提供发光、激光放大和参量放大。选择用于提供在各个信号辐射和闲频辐射的期望频率的发光的掺杂剂为信号辐射或闲频辐射提供了种子，降低OPO阈值。
在所公开的OPD中成功实现OPO或OPG作用的关键是制备NOE25的结晶材料，其具有带有期望晶粒尺寸的微结构。已经发现，为了通过RQPM过程实现最高的参量增益，平均晶粒尺寸应为三波交互的相干长度的量级。
用于在本发明的OPD 25上进行实验的材料是ZnSe。它是带隙为2.7eV的II-VI半导体，由于其出色的透明度(0.55至20μm)、较高的二阶非线性(d14＝20pm/V)、较高的光学损伤阈值和良好的机械属性，因此它是非线性光学应用的理想选择。在图案化的GaAs基板上的QPM取向图案化的ZnSe结构已知被用于SHG和DFG过程中。但是，它在其他非线性频率转换过程(例如，参量振荡/生成)中的使用对申请人而言并不是已知的，并且可以通过样本的质量不足来解释。
成功制备的RQPM ZnSe陶瓷样本的示例包括以下方法。尺寸为11x6x3mm的由II-VIInc.生长的18个ZnSe CVD样本被分别密封在10-5托真空度下的石英安瓿瓶中，并在固定温度900C的烤箱中一次一对样本地进行退火。退火时间从6天到10天不等，间隔时间为半天。退火后，将样本从安瓿瓶中取出，并在94-96℃下与两个未处理的样本一起在热的30％wtNaOH溶液中化学蚀刻30分钟。在平均晶粒尺寸的方面，分析了样本晶粒微结构的数字显微镜图像。结果表明，未经处理的样本的晶粒尺寸在50至60μm之间。如图5所示，在8天的退火过程下经退火样本显示出晶粒尺寸增加到100μm的明显趋势。用于OPO实验的被测样本的平均晶粒尺寸接近≈Lcoh≈100μm的最佳值。
备选地，代替退火，可以通过控制选自由以下项组成的组的环境特性以及这些环境特性的组合来利用初始样本的热压：除了大气压的压力、温度、时间、掺杂剂和掺杂剂浓度，这也适用于退火方法。
又一替代方法包括在控制选自由压力、温度、时间、掺杂剂和掺杂剂浓度组成的组中的环境特性以及这些环境特性的组合的同时，对初始样本的热等压成型。对于所有上述公开的方法，同样重要的是要特别注意是否在存在空气、真空或气态介质(例如，H2或Ar)下实施任何给定的过程。温度范围被定义在室温和熔化温度之间。
图5A-图5C示出了本发明POD的可能配置。具体地，在概念上类似于图3的POD 10的图4A的POD 10被配置有相应的泵浦激光器12和基于NOE的参量振荡器25的两个单独谐振器38和36，其又可以掺杂有发光离子。谐振器38和36均限定在相应的鉴频器之间，泵浦谐振器38的输出耦合器40与OPO谐振器36的输入耦合器42间隔开。
图4B的OPD 10具有泵浦激光器和OPO谐振器的替代配置。如图所示，泵浦激光器12的激光介质和OPO的NOE介质25被放置在两种介质共用的谐振腔44内。该腔被限定在高反射鉴频器46和低反射率鉴频器48之间，其被配置为在共用谐振腔中提供泵浦辐射、信号辐射和闲频辐射的循环。
图4C示出了本发明的OPD，其与图4B的方案一样，具有针对激光器和OPO增益元件的公共腔44，其中鉴频器46和48在它们之间限定腔。与图4B相反，单介质50被配置为使得其在被掺杂有激光有源光学中心时同时充当激光介质和非线性介质。
图7A-7C示出了谐振器的已知备选配置。具体参考图6A，假设使用短的强泵浦脉冲，例如飞秒(fs)脉冲，则单次通过NOE晶体25就足以将泵浦辐射转换成信号辐射和闲频辐射。如非线性光学领域的普通技术人员所熟知的，示出的方案涉及光学参量生成器(OPG)。对于强度较小的脉冲，参量频率转换较弱，这需要谐振器，该谐振器与NOE晶体25一起限定如图6B所示的OPO。但是，与图3的4镜环形配置相反，图6B的谐振器仅包括两个镜：输入耦合器32和输出耦合器34。已经结合脉冲光泵浦12公开了图7A和图7B的配置。备选地，泵浦可以以连续波(CW)制式操作。图6C示出了与领结谐振器或环形谐振器结合使用的CW泵浦36，该领结或环形谐振器具有包括两个平面镜和两个凹面镜的四镜OPO腔。
本公开的范围不限于以上公开的谐振器配置。例如，非线性光学的普通技术人员众所周知，各种类型的微谐振器(即，完全集成在NOE 25内的谐振器)是本公开的一部分。
对于所有以上公开的谐振器配置，一些输入或输出镜或者输入和输出镜两者可以是二向色的。用于将泵浦辐射输入到OPO的腔的或者直接输入到OPG的光学元件以及操作用于从谐振器/OPG去除信号辐射和闲频(以及剩余的泵浦)辐射的光耦合器不必是反射镜。如图3所示，位于谐振器内的楔形件22可以用作耦合器(未示出)或解耦器，其可以配置有或可以不配置有AR涂层或镜面涂层。
返回图3，泵12是本公开的另一显著特征。如上所述，它可以在CW和ns以及亚ns脉冲制式下操作。已经发现，对于具有大峰值功率的短(小于100-fs)泵浦脉冲，晶体的最佳长度通常较小(亚mm)，而三波混频的相干长度可以相对较大(在中红外频谱范围内～100μm)。因此，RQPM过程的降低因子L/Lcoh没有那么大。
根据这一发现，过去十年见证了基于TM掺杂的II-VI半导体的超快激光器的快速发展。在这些fs和ps激光器中，基于掺杂有Cr2+离子的ZnS和ZnSe(波长范围2-3μm)的激光器最为常用。Cr：ZnS/ZnSe材料的优点包括非常宽的增益带宽，这可以产生短(低至几个光学周期)脉冲；没有激发态吸收；在室温下荧光的量子效率接近100％；并且经由铒和铥掺杂的光纤激光器的便利泵浦，转换效率超过60％。目前，Cr：ZnS/ZnSe激光器在锁模态下可产生7W以上的平均功率，在啁啾脉冲放大的制式下可产生1GW以上的峰值功率。还发现这些激光器非常适合泵浦基于GaAs的中红外OPO。在本公开的范围内使用这种类型的激光器允许将相同的材料用于泵浦激光器12和OPD 10的NOE 25。因此，以上公开的用于NOE 25的所有材料都适合于泵浦激光器。
超快激光可用于产生光频率梳。众所周知，激光脉冲越短，梳中的频率范围越宽。锁模激光器可以配置为发出飞秒脉冲，持续时间达千的五次幂之一秒或十亿分之一秒的百万分之一。所得的梳可以跨越数十万个均匀间隔的频率或齿，从而能够对宽范围或广泛变化的现象进行灵活而准确的测量。
OPD 10是同步泵浦的，即，用脉冲对OPD 10的泵浦与泵浦发射脉冲是同步的。同步需要使泵浦脉冲重复率与OPO的往返频率相匹配。匹配可以通过多种手段来监测和控制，包括例如机械控制机制，有利地，后者包括伺服系统。在测量失配的情况下，后者将控制信号发送给致动器，该致动器可操作以影响谐振器的光学组件之一，从而调节往返时间。图3示出了压电元件24，其可操作地耦合至伺服系统52并且安装在例如镀金的HR镜20上。
图7示出了装置55，该装置55执行使用纳秒级4.7μm激光源来从SHG(4.7-＞2.35μm)转换效率的角度表征制备样本25的微结构的方法。使用SHG进行评估的基本原理是，这是相对于OPO的逆过程，因此SHG效率是能够实现的OPO增益的直接指标。使用逆SHG过程的另一优点是不存在非线性频率转换的阈值。这种无阈值的过程极大地简化了微结构的表征。备选地，代替SHG，可以出于相同目的实施SFG或DFG过程。
SHG匹配的典型结果显示在所得的SHG效率分布的伪彩色图上，如图8所示的直方图65。直方图65揭示了与对准和晶体区域的尺寸的随机变化有关的广泛分布。可以看出，存在“热”点70，其较周围点更浅，用于OPO放大。当将表征样本放置在图3的POD 10中并将期望位置的坐标发送给可操作以将NOE 25替换至多个期望位置的装置时，这些热点70还用于实现OPO振荡。每个位置对应于被标识为“有希望”的位置之一，其特征在于该位置位于泵浦辐射的腰部。此过程是自动化的，并且需要具有可执行软件的计算机。一旦表征和优化，就可以将NOE并入本发明的OPD中。
使用图3的装置进行了一系列实验。OPO由克尔透镜锁模2.35-μmCr2+：ZnS激光器12同步泵浦，该激光器的脉冲持续时间为62fs，平均功率为650mW，重复率为79MHz。领结环形OPO腔由以下项组成：内部耦合的电介质镜M1 14，该电介质镜M1 14对于2.35-μm泵浦具有高透射率(＞85％)，对于3-8μm具有高反射率(＞95％)；两个镀金抛物面镜M2 16和M3 18，其偏轴角为30°，顶点半径为30mm；五个镀金平面镜(为简单起见，在装置图中仅显示了M424，另四个镀金反射镜用于折叠腔体。将未涂覆的平行于平面的抛光的1.5mm厚的ZnSe陶瓷样本25以布鲁斯特角放置在两个抛物面镜16和24之间。腔体内使用0.3mm厚的ZnSe楔形件，用于可变地将OPO信号/闲频波解耦合。
该器件以接近简并的双重谐振2分频模式操作。除了降低泵浦破阈值之外，这种布置还提供其他优点：(i)OPO输出相对于来自泵浦激光器的脉冲串的相位和频率锁定-创建精确的中红外频率梳的前提，以及(ii)由于在泵的4.7μm次谐波附近ZnSe的群速度色散可忽略不计，因此可以实现非常宽的频谱。在90mW的平均2.35μm泵浦功率下实现了OPO作用。用单色仪和MCT检测器测量的输出频谱在-40dB级别下跨3-7.5μm(1330-3330cm-1)，并以4.7μm简并度为中心(图4)。在最大泵浦下，OPO平均功率为30mW，泵浦损耗高达79％，这表明人们可以获得相当高的接近100％的光子转换效率。
因此，所公开的器件提供了基于无序χ(2)多晶ZnSe陶瓷中随机相位匹配的光学参量振荡。据申请人所知，这是(i)使用陶瓷材料的第一个χ(2)OPO，以及(ii)基于ZnSe的第一个OPO。由于ZnSe陶瓷是基于取向图案化的QPM解决方案的廉价替代方案，因此该器件可以用作可广泛调谐的OPO以及生成多倍频程的频率梳的原型。
本领域技术人员将认识到或能够使用不超过常规实验来确定本文所述的本发明的具体实施例的许多等同形式。所公开的示意图是OPO的代表，并且当前所公开的结构的动力在于发明人可利用的多晶材料的使用。因此，应当理解的是前述实施例仅以示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等同形式的范围内，本发明可以以不同于具体描述的方式实施。本公开涉及本文所述的每一个单独的特征、系统、材料和/或方法。此外，如果这些特征、系统、材料和/或方法不相互矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、材料和/或方法的任何组合都被包括在本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种光学参量器件OPD，选自光学参量振荡器OPO或光学参量生成器OPG并且包括非线性光学元件NOE，所述非线性光学元件NOE被配置为通过经由随机准相位匹配过程RQPM-NOE利用非线性交互来将第一频率的内部耦合的泵浦辐射转换为至少一个第二频率的输出信号辐射和闲频辐射，所述至少一个第二频率低于所述第一频率。
2.根据权利要求1所述的OPD，还包括激光泵，所述激光泵输出所述第一频率的所述泵浦辐射，并操作在连续波CW制式下或操作在纳秒ns、皮秒ps或飞秒fs脉冲持续时间的脉冲制式下。
3.根据权利要求0或2所述的OPD，其中，所述泵浦激光器是输出fs和ps脉冲的锁模激光器。
4.根据权利要求2或3所述的OPD，其中，所述泵浦激光器被配置为生成光频率梳。
5.根据前述权利要求所述的OPD，其中，所述NOE被同步泵浦。
6.根据权利要求5所述的OPD，还包括伺服控制系统，所述伺服控制系统操作以维持所述同步泵浦。
7.根据前述权利要求之一所述的OPD，其中，所述泵浦激光器基于由TM:II-VI材料制成的增益元件，所述TM:II-VI材料选自由以下项构成的组：单晶或多晶形式的Cr2+和Fe2+掺杂的二元化合物，例如，ZnSe、ZnS、CdSe，或
单晶或多晶形式的三元或四元化合物，包括ZnMgSe或CdMnTe。
8.根据前述权利要求之一所述的OPD，其中，所述泵浦激光器被配置有接收所述增益元件的谐振腔，所述NOE位于：
所述泵浦激光器的所述谐振腔外部，
所述泵浦激光器的所述谐振腔内部，但与所述增益元件间隔开，或者
所述泵浦激光器的所述谐振腔内部，其中，所述泵浦激光器的所述增益元件和所述NOE组合成整体件，所述整体件提供了参量放大和激光发射。
9.根据权利要求1所述的OPD，其中，所述OPO被配置有多个光学组件，所述多个光学组件围绕所述NOE并限定所述OPO的光学谐振器。
10.根据权利要求1所述的OPD，其中，所述OPO或所述OPG被配置为在简并(degeneracy)附近操作，其中所述第二频率的所述信号辐射和闲频辐射基本相等。
11.根据权利要求1所述的OPD，其中，所述OPO被配置为单谐振OPO、双重谐振OPO或三重谐振OPO。
12.根据权利要求1所述的OPD，其中，所述OPO被配置有完全集成在所述NOE中的微谐振器。
13.根据权利要求1所述的OPD，其中，所述OPG包括：至少一个输入耦合器，所述至少一个输入耦合器操作以将所述泵浦辐射耦合到所述NOE中；以及至少一个输出耦合器，所述至少一个输出耦合器操作以使所述信号辐射和闲频辐射与所述NOE解耦合，所述输入耦合器和所述输出耦合器中的至少一个耦合器是二向色镜或楔形件或板并且可选地设置有AR或镜面涂层。
14.根据权利要求1所述的OPD，其中，所述OPO的光学组件中的至少一个光学组件是输入耦合器，所述输入耦合器操作以将所述泵浦辐射内部耦合到所述光学谐振器中，并且至少一个另一光学组件是输出耦合器，所述输出耦合器操作以从所述光学谐振器将所述信号辐射和闲频辐射解耦合，所述输入耦合器和所述输出耦合器中的至少一个耦合器或两者是二向色镜或板或楔形件并且设置有或没有AR或镜面涂层。
15.一种用于在光学参量器件中使用的非线性光学元件NOE的非线性光学材料，所述光学参量器件通过经由RQPM过程利用非线性交互来将内部耦合的泵浦辐射转换为输出信号辐射和闲频辐射，所述非线性光学材料选自由以下项构成的组：光学陶瓷、多晶、微米晶体和纳米晶体、微米晶体和纳米晶体的胶体以及聚合物或玻璃状基体中的微米晶体和纳米晶体的复合物。
16.根据权利要求15所述的材料，其中，所述非线性光学材料选自：
II-VI半导体，或
III-VI化合物，其中GaAs、GaP和GaN属于III族，Si3N4和SiC属于IV族，且Ga2O3属于VI族，其中所述II-VI半导体选自二元化合物、三元化合物或四元化合物，包括ZnSe、ZnS、ZnTe、ZnO、CdSe、ZnMgSe、CdMnTe或CdZnTe。
17.根据权利要求15所述的材料，其中，所述非线性光学材料被掺杂有包括Cr2+、Fe2+或稀土金属RE的过渡金属TM的离子或者共掺有TM和RE离子，以为所述信号、所述闲频或所述信号和所述闲频提供自发或受激种子，从而降低阈值亮度。
18.一种用于在光学参量器件中使用的非线性光学元件NOE的非线性光学材料，所述光学参量器件用于通过经由RQPM过程利用三波非线性交互来将内部耦合的泵浦辐射转换为输出信号辐射和闲频辐射，所述非线性光学材料是通过包括以下操作的方法制备的：修改NOE的初始样本的微结构，使得平均晶粒尺寸为三波交互的相干长度的量级，从而使得能够以经由RQPM过程可实现的最高参量增益进行三波非线性交互。
19.根据权利要求18所述的材料，其中，所述初始样本的非线性材料包括胶体、纳米粉末、纳米晶体、光学陶瓷或多晶体。
20.根据权利要求18所述的材料，其中，所述方法包括对所述初始样本的退火、热压或热等压成型的步骤，同时控制选自由以下项组成的组的环境特征：围绕所述初始样本的介质、温度、压力、持续时间、掺杂剂和掺杂剂浓度以及这些环境特征的组合。
21.一种表征用于光学参量器件的非线性光学元件NOE的非线性光学材料的方法，所述光学参量器件将内部耦合的泵浦光转换为输出信号辐射和闲频辐射，并经由RQPM过程利用非线性交互，其中，所述光学非线性材料的微结构被配置为使得所述微结构中的平均晶粒尺寸为三波交互的相干长度的量级，这使得能够实现以经由所述RQPM过程可实现的最高参量增益进行非线性交互，所述方法包括以下步骤：
选择性地将泵浦辐射耦合到所述非线性光学材料中，以实现所述NOE中的非阈值非线性过程，其中，所述非阈值非线性过程选自由二次谐波生成、和频生成和差频生成构成的组；
测量所述RQPM-NOE中参量交互的效率的局部分布，从而映射出具有最高效率的选择性参量交互的位置。
22.根据权利要求23所述的用于非线性光学材料表征的方法，还包括使用所标识的具有最高效率的选择性参量交互的位置来充当所述RQPM-NOE内部的泵浦区域以实现所述OPD。
CN201880025733.7A 2017-04-17 2018-04-17 基于多晶介质中的随机相位匹配的光学参量器件 Active CN110546565B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762486338P 2017-04-17 2017-04-17
US62/486,338 2017-04-17
PCT/US2018/028040 WO2018195128A1 (en) 2017-04-17 2018-04-17 Optical parametric device based on random phase matching in polycrystalline medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110546565A true CN110546565A (zh) 2019-12-06
CN110546565B CN110546565B (zh) 2023-09-15

Family

ID=63856891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880025733.7A Active CN110546565B (zh) 2017-04-17 2018-04-17 基于多晶介质中的随机相位匹配的光学参量器件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210124236A1 (zh)
EP (1) EP3593207A4 (zh)
JP (2) JP7225204B2 (zh)
KR (1) KR102487511B1 (zh)
CN (1) CN110546565B (zh)
WO (1) WO2018195128A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112651122A (zh) * 2020-12-23 2021-04-13 天津大学 一种随机准相位匹配快速计算方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023140339A1 (ja) * 2022-01-21 2023-07-27 国立研究開発法人理化学研究所 分光システムおよび分光方法
JP2023177027A (ja) * 2022-06-01 2023-12-13 国立研究開発法人理化学研究所 レーザ発振器およびレーザ発振方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101499608A (zh) * 2009-03-06 2009-08-05 北京交通大学 一种光学参量振荡器
US20110058248A1 (en) * 2009-08-12 2011-03-10 Vodopyanov Konstantin L Infrared frequency comb methods, arrangements and applications
CN102244354A (zh) * 2011-06-08 2011-11-16 南京大学 基于光学超晶格的超量子转换极限中红外激光器及构造方法
CN103703635A (zh) * 2011-05-16 2014-04-02 Oe电波公司 基于非线性光学谐振器的三重振荡器装置中单光调、rf振荡信号及光梳的生成
CN104064947A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 西安电子科技大学 一种全固态锁模Yb激光器同步泵浦的飞秒光学参量振荡器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2165635C2 (ru) * 1999-05-18 2001-04-20 Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" Оптический параметрический генератор
KR20160065924A (ko) * 2013-09-30 2016-06-09 아이피지 포토닉스 코포레이션 초단파 펄스 중적외선 모드-동기 레이저
CN103944049B (zh) * 2014-03-26 2017-03-15 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种小型化三腔镜环形腔中红外光参量振荡器
CN106415949B (zh) * 2014-04-01 2020-03-20 Ipg光子公司 法向入射安装多晶tm：ii-vi族材料的中红外克尔透镜锁模激光器和控制多晶tm：ii-vi族克尔透镜锁模激光器参数的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101499608A (zh) * 2009-03-06 2009-08-05 北京交通大学 一种光学参量振荡器
US20110058248A1 (en) * 2009-08-12 2011-03-10 Vodopyanov Konstantin L Infrared frequency comb methods, arrangements and applications
CN103703635A (zh) * 2011-05-16 2014-04-02 Oe电波公司 基于非线性光学谐振器的三重振荡器装置中单光调、rf振荡信号及光梳的生成
CN102244354A (zh) * 2011-06-08 2011-11-16 南京大学 基于光学超晶格的超量子转换极限中红外激光器及构造方法
CN104064947A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 西安电子科技大学 一种全固态锁模Yb激光器同步泵浦的飞秒光学参量振荡器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112651122A (zh) * 2020-12-23 2021-04-13 天津大学 一种随机准相位匹配快速计算方法
CN112651122B (zh) * 2020-12-23 2022-03-25 天津大学 一种随机准相位匹配快速计算方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3593207A1 (en) 2020-01-15
EP3593207A4 (en) 2021-01-06
CN110546565B (zh) 2023-09-15
KR20190139946A (ko) 2019-12-18
JP2020516961A (ja) 2020-06-11
JP2022191452A (ja) 2022-12-27
US20210124236A1 (en) 2021-04-29
WO2018195128A1 (en) 2018-10-25
JP7225204B2 (ja) 2023-02-20
KR102487511B1 (ko) 2023-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mirov et al. Frontiers of mid-IR lasers based on transition metal doped chalcogenides
Myers et al. Periodically poled lithium niobate and quasi-phase-matched optical parametric oscillators
JP3997450B2 (ja) 波長変換装置
US7852549B2 (en) Method and apparatus for pulsed harmonic ultraviolet lasers
KR102176363B1 (ko) 다결정질 tm:ii-vi 재료로 이루어진 수직 입사 장착형 중간 적외선 케르 렌즈 모드 잠금형 레이저 및 다결정질 tm:ii-vi 케르 렌즈 모드 잠금형 레이저의 매개변수를 제어하기 위한 방법
JP2022191452A (ja) 多結晶媒質中のランダム位相整合に基づいた光パラメトリックデバイス
Schaar et al. Terahertz sources based on intracavity parametric down-conversion in quasi-phase-matched gallium arsenide
US7848012B2 (en) Method and apparatus for continuous wave harmonic laser
Rotermund et al. Compact all-diode-pumped femtosecond laser source based on chirped pulse optical parametric amplification in periodically poled KTiOPO/sub 4
Vivien et al. Nd: GdCOB: overview of its infrared, green and blue laser performances
Eckstein et al. Production of deep blue tunable picosecond light pulses by synchronous pumping of a dye laser
Guerreiro et al. Self-starting mode-locked Cr: forsterite laser with semiconductor saturable Bragg reflector
Marianovich et al. Passively Q-switched microchip laser based picosecond light source in the visible-red to near-infrared band for semiconductor excitation
US11217959B2 (en) Broadband optical parametric chirped pulse amplifier insensitive to temperature
CN109742646B (zh) 一种抑制腔内泵浦连续波光参量振荡器弛豫振荡的装置
CN109154760A (zh) 用于生成多色和空间自适应光子束的设备
Simon et al. 9. Nonlinear optical frequency conversion techniques
Lubenko et al. Model studies of THz-range generation via down conversion of the radiation of Ti: Sapphire lasers in LBO crystals
Ru et al. Optical parametric oscillation in random polycrystalline χ (2) medium
Barnes Optical parametric oscillators
Vodopyanov et al. Optical parametric oscillator based on microstructured GaAs
Prelewitz et al. Nonlinear propagation and coupling effects in silicon-on-insulator waveguides
Simon et al. expanding the dipole moment per unit volume P in a Taylor series in terms of the incident oscillating electrical field [1]: P= ɛ (y E+ 7 EE+ y EEE+---).(1) where y is the weakly dispersive dielectric susceptibility; ɛ, is the vacuum perme
Kaneda et al. Conference 9347: Nonlinear Frequency Generation and Conversion: Materials, Devices, and Applications XIV
Schaar et al. Tunable narrow-bandwidth source of THz radiation based on frequency down-conversion in periodically structured gallium arsenide

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant