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高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器

李宇昕,  李世凤,  居盼盼,  赵刚,  吕新杰,  秦亦强

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李宇昕, 李世凤, 居盼盼, 赵刚, 吕新杰, 秦亦强. 高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406004-0406004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0406004
引用本文: 李宇昕, 李世凤, 居盼盼, 赵刚, 吕新杰, 秦亦强. 高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406004-0406004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0406004
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Li Yuxin, Li Shifeng, Ju Panpan, Zhao Gang, Lv Xinjie, Qin Yiqiang. Highly stable compact intra-cavity continuous-wave optical parametric oscillator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 406004-0406004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0406004
Citation: Li Yuxin, Li Shifeng, Ju Panpan, Zhao Gang, Lv Xinjie, Qin Yiqiang. Highly stable compact intra-cavity continuous-wave optical parametric oscillator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 406004-0406004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0406004
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高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器

doi: 10.3788/IRLA201746.0406004
  • 1.

    南京大学 现代工程与应用科学学院,江苏 南京 210000

基金项目: 

国家重大科学仪器设备开发专项（2011YQ030127）;港澳台科技合作专项（S2014GAT015）

详细信息
    作者简介:

    李宇昕(1991-),男,硕士生,主要从事全固态光参量振荡器工程化方面的研究。Email:liyuxinddu@126.com

  • 中图分类号: TN248.1

Highly stable compact intra-cavity continuous-wave optical parametric oscillator

  • 1.

    College of Engineering and Applied Sciences,Nanjing University,Nanjing 210000,China

  • 摘要: 为了改善内腔连续光参量振荡器（IC-OPO）输出功率不稳定，弛豫振荡严重等问题，对IC-OPO进行了改进：（1）采用热透镜补偿设计，改善模式匹配；（2）使用光阑限模，抑制高阶模振荡；（3）在腔内加入KTP晶体，利用二次谐波产生（SHG）过程的非线性损耗抑制弛豫振荡。通过改进，获得了稳定的紧凑型2.2~4.2 m的可调谐连续波中红外光源。输出功率波动标准偏差（RMS）0.52%，峰值波动范围1.8%，光束质量因子M2=1.72，弛豫振荡得到有效抑制。当腔内不加入KTP晶体时，阈值（808 nm）仅为1.5 W。据笔者所知，该阈值为国内相关工作报道中的最低值。
    Abstract: An Intra-cavity Continuous-Wave Optical Parametric Oscillator(IC-OPO) was developed in order to resolve problems inherent in IC-OPO such as instability of output power, long-lived bursts of relaxation-oscillations, etc. First, compensative design of thermal lens effect was devised to improve pattern matching. Second, an aperture slot was used to suppress the oscillations of high-order transverse mode. Finally, by placing a KTP crystal in the cavity for the purpose of SHG, the relaxation oscillation was suppressed by nonlinear loss. After these improvements, the compact tunable infrared to mid-infrared(2.2-4.2 m) continuous source with high-stability was obtained. The amplitude stability of output power is 0.52%(RMS) and peak-to-peak amplitude stability is less than 1.8%. The beam quality M2 is 1.72. Especially, a series of observations show that the relaxation-oscillation is suppressed effectively. Without KTP crystal, the threshold (808 nm) is as low as 1.5 W.
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    [19] 李忠洋, 李继武, 邴丕彬, 徐德刚, 姚建铨.  表面出射太赫兹波参量振荡器的设计与增强输出 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 935-939.
    [20] 马依拉木·木斯得克, 姚建铨, 王鹏.  LD端面泵浦946 nm/473 nm连续Nd：YAG/LBO激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2931-2934.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-14
  • 修回日期:  2016-09-15
  • 刊出日期:  2017-04-25

高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器

doi: 10.3788/IRLA201746.0406004
  • 1. 南京大学 现代工程与应用科学学院,江苏 南京 210000
    • 作者简介:

    李宇昕(1991-),男,硕士生,主要从事全固态光参量振荡器工程化方面的研究。Email:liyuxinddu@126.com

  • 收稿日期: 2016-08-14
  • 修回日期: 2016-09-15
  • 刊出日期: 2017-04-25
基金项目:

国家重大科学仪器设备开发专项（2011YQ030127）;港澳台科技合作专项（S2014GAT015）

  • 中图分类号: TN248.1

摘要: 为了改善内腔连续光参量振荡器（IC-OPO）输出功率不稳定，弛豫振荡严重等问题，对IC-OPO进行了改进：（1）采用热透镜补偿设计，改善模式匹配；（2）使用光阑限模，抑制高阶模振荡；（3）在腔内加入KTP晶体，利用二次谐波产生（SHG）过程的非线性损耗抑制弛豫振荡。通过改进，获得了稳定的紧凑型2.2~4.2 m的可调谐连续波中红外光源。输出功率波动标准偏差（RMS）0.52%，峰值波动范围1.8%，光束质量因子M2=1.72，弛豫振荡得到有效抑制。当腔内不加入KTP晶体时，阈值（808 nm）仅为1.5 W。据笔者所知，该阈值为国内相关工作报道中的最低值。

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