CN117039601A - 中红外光产生系统、激光器及中红外光产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种中红外光产生系统、激光器及中红外光产生方法，中红外光产生系统包括转换光路和调控光路，转换光路包括能够发射泵浦光的泵浦源以及设置在泵浦光的传播路径上的转换结构，转换结构能够将泵浦光转换为中红外光，且泵浦光能够在转换结构内自发产生信号光射出。调控光路包括能够反射信号光且能够透射泵浦光的半透组件以及传输组件，半透组件和传输组件配合能够将信号光传输至泵浦光的照射路径上，以与泵浦光进行合束后照射至转换结构中，传输组件能够使信号光的时域和泵浦光的时域能够至少部分重合。通过设置调控光路，能够简化光路结构且能够提升中红外光的转换效率。

Description

中红外光产生系统、激光器及中红外光产生方法

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种中红外光产生系统、激光器及中红外光产生方法。

背景技术

近年来，3-5μm短脉冲中红外激光在光谱探测、材料分析、空间通信等诸多领域均发挥着重要的作用，已经成熟地运用在民用技术以及国防科技当中。同步脉冲泵浦差频产生技术借助时频域同步的信号光对泵浦光进行诱导，在非线性晶体中发生三波混频过程，从而获得高转换效率的中红外激光输出。

相关技术中，注入的同步信号光源主要通过额外搭建激光器或利用高非线性光纤的光谱展宽所产生。额外搭建产生信号光源的激光器增加了成本，也增加了系统的整体复杂性。而通过高非线性光纤的光谱展宽获得的信号光源，由于非线性调制不稳定造成信号光光谱抖动，影响后续差频中红外的产生。因此，发展一种结构简单且转换效率较高的短脉冲中红外激光是当前亟待突破的研究难题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提出了一种结构简单且转换效率较高的中红外光产生系统、激光器及中红外光产生方法。

本发明实施例提供一种中红外光产生系统，包括：

转换光路，包括能够发射泵浦光的泵浦源以及设置在所述泵浦光的传播路径上的转换结构，所述转换结构能够将所述泵浦光转换为中红外光，且所述泵浦光能够在所述转换结构内自发产生信号光射出；

以及调控光路，所述调控光路包括能够反射信号光且能够透射泵浦光的半透组件，以及传输组件，所述半透组件和所述传输组件配合能够将所述信号光传输至所述泵浦光的照射路径上，以与所述泵浦光进行合束后照射至所述转换结构中，所述传输组件能够通过改变传输距离的方式改变所述信号光的时域，以使所述信号光的时域和所述泵浦光的时域能够至少部分重合。

在一些实施例中，所述半透组件包括间隔设置的第一二向色镜和第二二向色镜，所述第一二向色镜和所述第二二向色镜均位于所述泵浦光的路径上，且所述泵浦光能够穿过所述第一二向色镜和所述第二二向色镜，所述转换结构位于所述第一二向色镜和所述第二二向色镜之间，所述第二二向色镜能够将所述信号光反射至所述传输组件，经由所述传输组件传输至所述第一二向色镜，所述第一二向色镜能够将所述信号光反射至所述泵浦光的照射路径上。

在一些实施例中，所述第二二向色镜上镀有2μm以上的透光膜以及1.7μm以下的反光膜，所述第一二向色镜上镀有1μm以上的透光膜以及1.5μm以下的反光膜。

在一些实施例中，所述传输组件包括间隔设置的第一反射镜和第二反射镜，所述第二二向色镜反射的信号光能够依次经由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射至所述第一二向色镜。

在一些实施例中，所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间距可调且所述第一反射镜和所述第二反射镜的反射率均大于等于99％。

在一些实施例中，所述转换结构包括沿着所述泵浦光的路径间隔设置的第一透镜、第二透镜以及非线性晶体，所述非线性晶体位于所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述第一透镜采用平凸透镜，所述第二透镜采用消色差透镜。

在一些实施例中，所述半透组件包括两个间隔设置的波分复用器，所述传输组件为光纤延时线，所述转换结构位于两个所述波分复用器之间，所述转换结构包括非线性波导，所述波分复用器能够透射所述泵浦源的光线且能够反射所述信号光，所述光纤延时线的两端分别连接在两个所述波分复用器上，所述信号光能够分别经由位于其射出路径上的所述波分复用器反射、所述光纤延时线以及另外一个所述波分复用器反射后，与所述泵浦光合束。

在一些实施例中，所述调控光路还包括滤波器，所述滤波器位于所述半透组件和所述传输组件之间，以限定所述信号光的光谱，所述转换光路上还设置有采用2μm的长通滤波片，经由所述转换结构转换得到的中红外光能够照射至所述滤波片。

本发明实施例还提供一种激光器，包括上述所述的中红外光产生系统。

本发明实施例还提供一种采用上述所述的中红外光产生系统产生中红外光的中红外光产生方法，包括以下步骤：

将泵浦源发射的泵浦光直接经由转换结构转换为中红外光后射出，利用功率计测量射出的中红外光的功率，记录功率计的读数；

逐渐增加泵浦源的输出功率至功率计上的读数增加，直至泵浦源射出的泵浦光能够自发参量产生信号光为止；

将调控光路增加至系统内，通过调控光路将信号光传输至泵浦光的传输路径上，将信号光的时域与泵浦光的时域调整相等，且将信号光与泵浦光合束处理，将合束后的光线照射至转换结构中转换为中红外光。

采用本发明实施例，具有如下有益效果：

依据上述实施例中的中红外光产生系统、激光器及中红外光产生方法，通过设置调控光路，能够将泵浦光自发参量下产生的信号光传输至泵浦光的传播路径上，使得信号光与泵浦光进行合束后射入转换结构中，又由于传输组件的传输距离可变，通过改变传输距离能够改变信号光的时域，以使得信号光的时域同泵浦光的时域部分重合甚至一致，进而为泵浦光在转换结构中转换中红外光的过程提供信号源，能够降低转换中红外光的阈值，使得泵浦光更容易转换为中红外光，提升中红外光的转换效率。另外，仅通过调控光路即可实现提升中红外光的转换效率，使得整个系统的光路较为简单，且信号光是由泵浦光产生，信号光的频域和泵浦光的频域一致，无需再对信号光进行频域的调控，使得整个系统具有更好的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1示出了根据本发明提供的中红外光产生系统的一种结构示意图；

图2示出了根据本发明提供的中红外光产生系统的另一种结构示意图；

图3示出了根据本发明提供的中红外光产生方法的流程图。

主要元件符号说明：

1、转换光路；11、泵浦源；12、转换结构；121、第一透镜；122、第二透镜；123、非线性晶体；124、非线性波导；13、滤波片；2、调控光路；21、半透组件；211、第一二向色镜；212、第二二向色镜；213、波分复用器；22、传输组件；221、第一反射镜；222、第二反射镜；223、光纤延时线；23、滤波器。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

近年来，3-5μm短脉冲中红外激光在光谱探测、材料分析、空间通信等诸多领域均发挥着重要的作用，已经成熟地运用在民用技术以及国防科技当中。对于现有发展较为成熟的中红外激光器而言，量子级联激光器能获得中长波长红外输出，但转换效率较低，且造价成本昂贵。CO₂(carbon dioxide，二氧化碳)气体激光器转换效率高，单色性较好，但其体积庞大，易受大气影响。相对而言，基于光参量振荡(Optical parametric oscillator,OPO)原理的固体激光器具有高的转换效率以及紧凑的空间结构，然而受限于参量光谐振条件，光路调节较为复杂。近年来，新兴的同步脉冲泵浦差频产生技术引起了广泛的关注，同步脉冲泵浦差频产生技术借助时频域同步的信号光进行诱导，在非线性晶体123中发生三波混频过程，从而获得高转换效率的中红外激光输出。

目前，注入的同步信号光源主要通过额外搭建激光器或利用高非线性光纤的光谱展宽所产生。额外搭建产生信号光源的激光器增加了成本，也增加了系统的整体复杂性。而通过高非线性光纤的光谱展宽获得的信号光源，由于非线性调制不稳定造成信号光光谱抖动，影响后续差频中红外的产生。

本发明提供一种中红外光产生系统，该中红外光产生系统能够应用于激光器中，用于产生中红外光，在一种实施例中，请参照图1，中红外产生系统包括转换光路1以及调控光路2。

其中，转换光路1包括能够发射泵浦光的泵浦源11以及设置在泵浦光的传播路径上的转换结构12，转换结构12一般包括有非线性晶体123，利用非常线性晶体，转换结构12能够将泵浦光转换为中红外光。泵浦源11优选采用1035nm飞秒激光器，其输出功率高达20W，重复频率1MHz。

当泵浦源11达到一定的功率时，其射出的泵浦光能够在转换结构12内进行自发参量下转换，能够产生信号光从转换结构12内射出。泵浦光为脉冲光，其产生的信号光也为脉冲光，信号光的频域和泵浦光的频域一致。

调控光路2包括半透组件21以及传输组件22，半透组件21位于泵浦光的照射路径上，半透组件21具有能够反射信号光且能够透射泵浦光的性质，也即半透组件21用于反射产生的信号光，传输组件22用于将反射后的信号光进行传输。

需要说明的是，信号光自转换结构12内产生，同中红外光一同射出转换结构12，半透组件21的其中一部分结构位于信号光的射出路径上，以改变信号光的传播路径，传输结构位于改变了传播路径后的信号光的路径上，以传输信号光，半透组件21的另一部分结构位于转换结构12和泵浦源11之间，能够将信号光的传播路径改变为同泵浦光的路径一致。这样一来半透组件21和传输组件22配合能够将信号光传输至泵浦光的照射路径上，以与泵浦光进行合束后照射至转换结构12中。

另外，传输组件22的传输距离还能变化，通过改变传输距离的方式能够改变信号光的时域，以使信号光的时域和泵浦光的时域能够至少部分重合，甚至能完全一致。

如图1所示，图中虚线所示为泵浦光的传播路径，图中带有箭头的实线表示信号光的传播路径，且箭头表示信号光的传播方向。

通过设置调控光路2，能够将泵浦光自发参量下产生的信号光传输至泵浦光的传播路径上，使得信号光与泵浦光进行合束后射入转换结构12中，又由于传输组件22的传输距离可变，通过改变传输距离能够改变信号光的时域，以使得信号光的时域同泵浦光的时域部分重合甚至一致，进而为泵浦光在转换结构12中转换中红外光的过程提供信号源，能够降低转换中红外光的阈值，使得泵浦光更容易转换为中红外光，提升中红外光的转换效率。另外，仅通过调控光路2即可实现提升中红外光的转换效率，使得整个系统的光路较为简单，且信号光是由泵浦光产生，信号光的频域和泵浦光的频域一致，无需再对信号光进行频域的调控，使得整个系统具有更好的稳定性。

在一种实施例中，请参照图1，半透组件21包括间隔设置的第一二向色镜211和第二二向色镜212，第一二向色镜211和第二二向色镜212均位于泵浦光的路径上，第一二向色镜211和第二二向色镜212被设置为允许泵浦光穿过，且能够反射信号光。在设置两个二向色镜的位置时，将转换结构12设置在第一二向色镜211和第二二向色镜212之间，且将第二二向色镜212设置在信号光从转换结构12射出的路径上，这样一来在转换结构12内产生的信号光射出后能够照射在第二二向色镜212上，通过调整第二二向色镜212的角度，能够将信号光反射至传输组件22，经由传输组件22能够将信号光传输至第一二向色镜211，通过调整第一二向色镜211的角度，能够调整信号光的反射路径与泵浦光的照射路径一致，然后将两个光线进行耦合进转换结构12。

需要说明的是，为了能够保证信号光的反射效果以及保证泵浦光的透射效果，可以在第二二向色镜212上镀2μm以上的透光膜以及1.7μm以下的反光膜，优选采用2μm透光膜和1.7μm的反光膜。在第一二向色镜211上镀有1μm以上的透光膜以及1.5μm以下的反光膜，优选1μm的透光膜和1.5μm的反光膜。

在一种实施例中，传输组件22包括间隔设置的第一反射镜221和第二反射镜222，第一反射镜221和第二反射镜222能够反射信号光，可以根据实际情况设置两个反射镜和两个二向色镜的位置，比如在一种优选的实施例中，两个反射镜和两个二向色镜之间呈矩形排布，其中，第一反射镜221和第二二向色镜212位于信号光射出端的一侧，第二发射镜和第一二向色镜211位于泵浦源11和转换结构12之间。通过调整两个反射镜以及两个二向色镜的角度，能够实现信号光经由第二二向色镜212反射后照射至第一反射镜221上，第一反射镜221又能够将信号光反射至第二反射镜222，第二反射镜222能够将信号光反射至第一二向色镜211上，第一二向色镜211改变信号光的传播路径，使其与泵浦光的路径一致。

需要说明的是，第一反射镜221和第二反射镜222用于反射信号光的端面上均镀有银，且第一反射镜221和第二反射镜222均为高反镜，也即两者的反射率均大于等于99％。

另需说明的是，第一反射镜221和第二反射镜222均能够搭载在高精度的电机控制平台上，通过电机的控制，能够移动两个反射镜的位置，进而能够改变信号光的时域。

值得一提的是，调节信号光的时域时，可以先将转换结构12移出系统，也即将合束的信号光和泵浦光直接射出，然后利用检测设备收集合束后的两个光线，通过测量设备能够检测出信号光和泵浦光的时域是否相等，检测的过程中持续调节两个反射镜，当检测到信号光和泵浦光的时域相等时，停止调节反射镜，将转换结构12再放置于系统内。

在一种实施例中，转换结构12包括沿着泵浦光的路径间隔设置的第一透镜121、第二透镜122以及非线性晶体123，非线性晶体123位于第一透镜121和第二透镜122之间。

第一透镜121、第二透镜122以及非线性晶体123不做限定，第一透镜121优选采用K9平凸透镜，第二透镜122优选采用消色差透镜，非线性晶体123优选采用周期极化铌酸锂(Periodically Poled Lithium Niobate，PPLN)晶体，第一透镜121用于将泵浦光聚焦在非线性晶体123中，泵浦光能够在非线性晶体123中进行三波混频，以产生中红外光，第二透镜122则能够用于准直从非线性晶体123中射出的中红外光。

在一种实施例中，请参照图1，调控光路2上还包括滤波器23，滤波器23为空间可调滤波器23，通过调节滤波器23的参数能够限定通过该滤波器23的光线的光谱，将该滤波器23设置在第二二向色镜212到第一二向色镜211之间的光路上，且根据实际情况对滤波器23进行调节，当信号光照射到滤波器23上时，根据滤波器23的参数能够使对应光谱的信号光通过滤波器23，而阻止其他光谱的信号光通过。通过设置滤波器23，能够限定与泵浦光合束的信号光的光谱，在不同的实际应用场景中，不同的光谱的信号光对诱导泵浦光转换形成的中红外光的波长会有影响，因而通过设置滤波器23能够筛选不同光谱的信号光跟泵浦光进行合束，能够实现转换得到的中红外光的波长可调。

另外，如果想实现泵浦光转换中红外光的波长可调，还可以对非线性晶体123的反转周期以及温度进行调谐，具体调节的参数需要根据实际来进行确定，在此不做过多阐述。

在另一种实施例中，请参照图2，半透组件21包括两个间隔设置的波分复用器213，传输组件22为光纤延时线223，将非线性晶体123替换为非线性波导124，波分复用器213的功能同二向色镜的功能一样，都能够透射泵浦源11的光线且能够反射信号光。如此一来，可以将两个二向色镜用两个波分复用器213进行替换，也即转换结构12位于两个波分复用器213之间。用光纤延时线223代替两个反射镜，使得信号光能够在光纤延时线223内传输，光纤延时线223的两端分别连接在两个波分复用器213上，泵浦光在非线性晶体123内部进行转换，且产生信号光，信号光能够分别经由位于其射出路径上的波分复用器213反射至光纤延时线223内，经由光纤延时线223传输至位于泵浦源11和转换结构12之间的波分复用器213上，经由该波分复用器213的调节，能够将信号光的传播路径与泵浦光的路径重合，以对两个光线进行合束。通过将二向色镜替换为波分复用器213，将反射镜替换为光纤延时线223，将非线性晶体123替换为非线性波导124，能够实现系统的光纤化，提高系统的抗干扰能力，具有集成度较高、更加小型化的优点。

在调节信号光的时域时，可以通过调节光纤延时线223的长度实现对信号光的时域的调节。

在一种实施例中，转换光路1上还设置有采用2μm的长通滤波片13，泵浦光在非线性晶体123中转换产生中红外光后，中红外光能够射出非线性晶体123，射出的中红外光能够照射在滤波片13上，通过设置滤波片13的参数，能够筛选所需波长范围内的中红外光通过。

另一方面，本发明还提供一种激光器，激光器包括上述的中红外光产生系统。

又一方面，请参照图3，本发明还提供一种采用上述的中红外光产生系统产生中红外光的方法，包括以下步骤：

S100、将泵浦源发射的泵浦光直接经由转换结构转换为中红外光后射出，利用功率计测量射出的中红外光的功率，记录功率计的读数；

S200、逐渐增加泵浦源的输出功率至功率计上的读数增加，直至泵浦源射出的泵浦光能够自发参量产生信号光为止；

S300、将调控光路增加至系统内，通过调控光路将信号光传输至泵浦光的传输路径上，将信号光的时域与泵浦光的时域调整相等，且将信号光与泵浦光合束处理，将合束后的光线照射至转换结构中转换为中红外光。

通过上述方式，能够了解到当泵浦源的输出功率是何值时，其发出的泵浦光能在转换结构中自发参量下产生信号光，然后再利用该信号光对泵浦光进行诱导。具体为：在低功率下运行飞秒激光泵浦源，通过第一透镜将光束聚焦于非线性晶体中，利用第二透镜将通过晶体的光束进行准直，准直后的光束通过2μm长通滤波片射出，用积分球式功率计测量透过滤波片后的光束功率，此时功率计示数为0；

逐渐增加泵浦激光输出功率至功率计上的示数增加，直至达到中红外自发参量产生信号光的阈值。此时，调节第一透镜、第二透镜与非线性晶体之间距离，并调节非线性晶体角度以及晶体温度，通过功率计示数找到中红外功率输出的最大值状态；

在第二透镜后加入第二二向色镜，中红外光能够透过第二二向色镜，信号光则能够被第二二向色镜反射，以将自发参量产生的信号光与中红外光分离。再利用第一反射镜和第二反射镜对信号光进行光路调节，耦合到第一二向色镜上，利用第一二向色镜将信号光与泵浦光和信号光进行合束；

将信号光和泵浦光合束后，先不在光线照射路径上设置转换结构，先利用近红外光电探测器和高精度信号采集卡探测合束光，此时通过高精度电机对两个反射镜的位置进行调节，根据探测的结果确定泵浦光脉冲序列和信号光脉冲序列的时域是否同步，如果同步，则停止调节反射镜，然后将转换结构放入转换光路中；

优化泵浦光的输出功率以及聚焦光斑距离，提升泵浦光在非线性晶体中的空间模式匹配效果，从而提高整个中红外产生系统的转换效率和输出功率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种中红外光产生系统，其特征在于，包括：

转换光路，包括能够发射泵浦光的泵浦源以及设置在所述泵浦光的传播路径上的转换结构，所述转换结构能够将所述泵浦光转换为中红外光，且所述泵浦光能够在所述转换结构内自发产生信号光射出；

以及调控光路，所述调控光路包括能够反射信号光且能够透射泵浦光的半透组件，以及传输组件，所述半透组件和所述传输组件配合能够将所述信号光传输至所述泵浦光的照射路径上，以与所述泵浦光进行合束后照射至所述转换结构中，所述传输组件能够通过改变传输距离的方式改变所述信号光的时域，以使所述信号光的时域和所述泵浦光的时域能够至少部分重合。

2.根据权利要求1所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述半透组件包括间隔设置的第一二向色镜和第二二向色镜，所述第一二向色镜和所述第二二向色镜均位于所述泵浦光的路径上，且所述泵浦光能够穿过所述第一二向色镜和所述第二二向色镜，所述转换结构位于所述第一二向色镜和所述第二二向色镜之间，所述第二二向色镜能够将所述信号光反射至所述传输组件，经由所述传输组件传输至所述第一二向色镜，所述第一二向色镜能够将所述信号光反射至所述泵浦光的照射路径上。

3.根据权利要求2所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述第二二向色镜上镀有2μm以上的透光膜以及1.7μm以下的反光膜，所述第一二向色镜上镀有1μm以上的透光膜以及1.5μm以下的反光膜。

4.根据权利要求2或3所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述传输组件包括间隔设置的第一反射镜和第二反射镜，所述第二二向色镜反射的信号光能够依次经由所述第一反射镜和所述第二反射镜反射至所述第一二向色镜。

5.根据权利要求4所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间距可调且所述第一反射镜和所述第二反射镜的反射率均大于等于99％。

6.根据权利要求1所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述转换结构包括沿着所述泵浦光的路径间隔设置的第一透镜、第二透镜以及非线性晶体，所述非线性晶体位于所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述第一透镜采用平凸透镜，所述第二透镜采用消色差透镜。

7.根据权利要求1所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述半透组件包括两个间隔设置的波分复用器，所述传输组件为光纤延时线，所述转换结构位于两个所述波分复用器之间，所述转换结构包括非线性波导，所述波分复用器能够透射所述泵浦源的光线且能够反射所述信号光，所述光纤延时线的两端分别连接在两个所述波分复用器上，所述信号光能够分别经由位于其射出路径上的所述波分复用器反射、所述光纤延时线以及另外一个所述波分复用器反射后，与所述泵浦光合束。

8.根据权利要求1所述的中红外光产生系统，其特征在于，所述调控光路还包括滤波器，所述滤波器位于所述半透组件和所述传输组件之间，以限定所述信号光的光谱，所述转换光路上还设置有采用2μm的长通滤波片，经由所述转换结构转换得到的中红外光能够照射至所述滤波片。

9.一种激光器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的中红外光产生系统。

10.一种采用权利要求1-8任一项所述的中红外光产生系统产生中红外光的中红外光产生方法，其特征在于，包括以下步骤：

将泵浦源发射的泵浦光直接经由转换结构转换为中红外光后射出，利用功率计测量射出的中红外光的功率，记录功率计的读数；

逐渐增加泵浦源的输出功率至功率计上的读数增加，直至泵浦源射出的泵浦光能够自发参量产生信号光为止；

将调控光路增加至系统内，通过调控光路将信号光传输至泵浦光的传输路径上，将信号光的时域与泵浦光的时域调整相等，且将信号光与泵浦光合束处理，将合束后的光线照射至转换结构中转换为中红外光。