一种产生宽带超连续激光的装置及装置中晶体的制作方法制造方法及图纸

技术编号:24100922 阅读:65 留言:0更新日期:2020-05-09 12:53
本发明专利技术提供一种利用二阶和三阶非线性光学效应协同作用来产生宽带超连续激光的装置,包括泵浦光源和非线性激光晶体,其特征在于,所述泵浦光源为近红外飞秒脉冲激光光源且所述泵浦光源所提供的飞秒脉冲激光的频率有近100nm的带宽,并且该飞秒脉冲激光具有高峰值功率的特点;所述非线性激光晶体采用铁电晶体材料制作,所述非线性激光晶体包括一系列的元胞,所述一系列元胞在光传播方向上的长度沿着光传播方向按照连续的啁啾变化的规律而改变。在所述的非线性激光晶体中,利用显著的三阶非线性光学效应能够有效将泵浦光谱的谱宽由100nm延展至近300‑500nm,并利用二阶非线性频率转换,产生能够覆盖可见至近红外波段近500nm带宽的超连续、完全相干的激光;具有结构可控、易于制备、设计灵活的优点;能量转化效率高、激光光谱宽带超连续且器件尺寸小。

A device for producing broadband supercontinuum laser and the method of making crystal in the device

【技术实现步骤摘要】
一种产生宽带超连续激光的装置及装置中晶体的制作方法
本专利技术涉及激光
,具体地说,本专利技术涉及一种利用二阶和三阶非线性光学效应协同作用产生宽带超连续激光的装置及相应的非线性激光晶体的制作方法。
技术介绍
自激光诞生以来,激光技术在国防、医疗、工业、通讯等领域具有巨大的应用价值。近几十年来,激光技术获得了巨大的发展,其早已被广泛地应用于现代科学的各个领域。但是,激光输出的频率受增益介质能级的限制,不能产生任意频率的输出。在寻找新的激光晶体材料之外,人们往往需要利用二阶非线性频率转换技术(倍频、和频、差频、参量放大等)来获得所需频率的激光。为利用二阶非线性频率转换技术产生所需频率的激光输出,最核心的是解决非线性过程中的相位匹配问题,然而由于非线性材料中存在色散,相位匹配通常不能得到自动满足。在实际应用中,人们通常利用晶体的双折射特性对晶体的色散进行补偿,从而达到相位匹配的目的。然而,双折射匹配存在走离效应、非线性系数小等局限性。同时,由于受到晶体的物理特性限制,二阶非线性频率转换过程中的晶体色散补偿仅仅只能够在很小的频率范围内进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生宽带超连续激光的装置,包括泵浦光源,非线性激光晶体,其特征在于,所述泵浦光源为近红外飞秒脉冲激光光源,所述泵浦光源照射穿过所述非线性激光晶体后产生宽带超连续激光输出,所述非线性激光晶体包括一系列元胞,所述一系列元胞在光传播方向上的长度沿着所述光传播方向按照连续的啁啾变化而改变。/n

【技术特征摘要】
1.一种产生宽带超连续激光的装置,包括泵浦光源,非线性激光晶体,其特征在于,所述泵浦光源为近红外飞秒脉冲激光光源,所述泵浦光源照射穿过所述非线性激光晶体后产生宽带超连续激光输出,所述非线性激光晶体包括一系列元胞,所述一系列元胞在光传播方向上的长度沿着所述光传播方向按照连续的啁啾变化而改变。


2.根据权利要求1所述的产生宽带超连续激光的装置,其特征在于,所述非线性激光晶体中,每个所述元胞在z方向上的长度根据公式计算确定,其中z表示某一个元胞所对应的z方向上的位置坐标,所述位置坐标为该元胞的起始处的坐标,所述z方向为所述光传播方向,其中为所述近红外飞秒脉冲激光光源的中心波长所对应的倍频过程所需要的极化周期,为啁啾度。


3.根据权利要求2所述的产生宽带超连续激光的装置,其特征在于,所述非线性激光晶体的长度L即为所有N个所述元胞长度之和,所述极化周期、所述啁啾度和所述非线性激光晶体的元胞周期数N的数值组合使所述非线性激光晶体的倒格矢呈现为分布在不同位置的若干个倒格矢带。


4.根据权利要求3所述的产生宽带超连续激光的装置,其特征在于,所述非线性激光晶体中的所述若干个倒格矢带分别对应于不同波段的所述宽带超连续激光参与的非线性频率转换过程,且每个所述倒格矢带有效地补偿具有连续频谱分布的所述宽带超连续激光参与的所述非线性频率转换过程。


5.根据权利要求3所述的产生宽带超连续激光的装置,其特征在于,所述泵浦光源中心波长为1300nm,所述非线性激光晶体能够有效拓宽所述泵浦光源的光谱,所述泵浦光源的带宽由初始的100nm拓展至近300-500nm的范围,使得更多的频率成分可以参与到所述非线性频率转换过程中来。


6.根据权利要求5所述的产生宽带超连续激光的装置,其特征在于,所述的若干个倒格矢带分别对应于展宽后所述泵浦光源波段的二次及三次谐波的所述非线性频率转换过程,为所述非线性频率转换过程提供有效的相位补偿,并且使得所述二次及三次谐波的波段组合后能够形成覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员:李志远胡晨阳
申请(专利权)人:广东晶启激光科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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