基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置和方法，其中的装置是基于啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体的同步泵浦光参量振荡器从而能够产生宽带光辐射；所采用的啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体不同位置处的周期长度不同，而不同的周期则对应不同波长处的相位匹配；当泵浦源所产生的泵浦光经过该晶体时，将在该晶体的不同位置处产生不同的信号波长；并且，在该晶体的两端还分别设置有腔镜；谐振腔具有色散功能元件能够提供色散以减小谐振腔内净色散。本发明专利技术尤其通过采用基于啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体，与现有技术相比能够有效解决宽带光辐射装置对组件要求功能高、或结构复杂等问题。

Device and method of broadband optical radiation based on chirped nonlinear crystal

The invention discloses a device and method for generating broadband optical radiation based on chirped nonlinear crystal, wherein the device is a synchronous pump optical parametric oscillator with quasi phase matching second-order nonlinear crystal designed based on chirped period, so as to generate broadband optical radiation; the adopted quasi phase matching second-order nonlinear crystal designed by chirped period has different period length at different positions And different periods correspond to phase matching at different wavelengths; when the pump light generated by the pump source passes through the crystal, different signal wavelengths will be generated at different positions of the crystal; moreover, the two ends of the crystal are also respectively equipped with cavity mirrors; the cavity has a colored dispersion function element which can provide dispersion to reduce the net dispersion in the cavity. Compared with the prior art, the invention can effectively solve the problems of high functional requirements or complex structure of the broadband optical radiation device by adopting the quasi phase matching second-order nonlinear crystal based on the chirp period design.

【技术实现步骤摘要】
基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置和方法
本专利技术属于宽带光辐射控制
，更具体地，涉及一种基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置和方法，该装置和方法基于啁啾非线性晶体光参量振荡器，利用基于啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体的同步泵浦光参量振荡器来产生宽带光辐射，能够产生带宽不低于泵浦光的光谱带宽的辐射光。
技术介绍
空间相干的超宽带光源在科学研究、元器件测量、物质成份检测、医疗诊断、成像等领域有广泛的应用。例如，空间相干的宽带中红外光源可用于可以实现对多成分的气体进行高灵敏度识别和定量检测。基于光参量振荡器的中红外光源是目前最常用的同时兼具相关性和高光谱亮度的宽带光源。目前要使用光参量振荡器产生在中红外超过1000nm的宽带光辐射的主要方法有三种。其一是采用脉冲宽度仅数十飞秒的泵浦源泵浦短的二阶非线性晶体，该方法对泵浦源要求较高，且由于工作脉冲宽度仅数十飞秒，稳定性难以控制[S.C.Kumaretal,“Few-cycle,broadband,mid-infraredopticalparametricoscillator本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置，其特征在于，该装置是基于啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体的同步泵浦光参量振荡器从而能够产生宽带光辐射；其中，所述宽带光辐射的带宽不低于泵浦光的光谱带宽；/n所述同步泵浦光参量振荡器是采用啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体作为该同步泵浦光参量振荡器中进行非线性频率变换的材料；该晶体不同位置处的周期长度不同，而不同的周期则对应不同波长处的相位匹配；当所述同步泵浦光参量振荡器中的泵浦源所产生的泵浦光经过该啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体时，将在该晶体的不同位置处产生不同的信号波长；/n在所述啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体的两端还...

【技术特征摘要】
1.一种基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置，其特征在于，该装置是基于啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体的同步泵浦光参量振荡器从而能够产生宽带光辐射；其中，所述宽带光辐射的带宽不低于泵浦光的光谱带宽；
所述同步泵浦光参量振荡器是采用啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体作为该同步泵浦光参量振荡器中进行非线性频率变换的材料；该晶体不同位置处的周期长度不同，而不同的周期则对应不同波长处的相位匹配；当所述同步泵浦光参量振荡器中的泵浦源所产生的泵浦光经过该啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体时，将在该晶体的不同位置处产生不同的信号波长；
在所述啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体的两端还分别设置有腔镜从而能够建立谐振腔，并且所述腔镜还用于提供对信号光的正反馈；所述谐振腔具有色散功能元件，所述色散功能元件用于补偿所述啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体所引入的色散，能够提供色散以减小谐振腔内净色散；该色散功能元件为所述腔镜、腔内独立设置的腔内色散管理元件中的至少一种；
该同步泵浦光参量振荡器包括所述啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体及所述色散功能元件，在泵浦源的泵浦下，该同步泵浦光参量振荡器即可产生所述宽带光辐射。


2.如权利要求1所述基于啁啾非线性晶体产生宽带光辐射的装置，其特征在于，对于所述啁啾周期设计的准相位匹配二阶非线性晶体，由于该晶体不同的周期对应不同波长处的相位匹配，具体是根据所需产生的宽带光辐射的最短波长和最长波长分别计算得到该晶体对应的周期长度并作为该晶体的起始周期和终止周期；
优选的，所述起始周期和所述终止周期均满足：
Λ＝1/(np/λp-ns/λs-ni/λi)；
其中，Λ代表所述起始...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兆伟，刘沛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42