【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及用于激光辐射的非线性光学频率转换的设备、激光系统、用于激光辐射的非线性光学频率转换的多通道装置的用途，以及用于激光辐射的频率转换的方法。因此，实施例涉及非线性光学和激光技术。
技术介绍
1、具有高强度的相干光辐射(例如激光辐射)在许多领域(例如材料加工、测量设备、光谱应用和医疗技术)上是有价值的。然而，传统的相干光辐射源局限于特定的光谱范围，在特定光谱范围内才可以提供激光辐射。在其他波长范围提供激光辐射往往不可能，或者要提供激光辐射就需要付出高技术的努力以及需要复杂和昂贵的设备。
2、获取这种光谱区域的一种传统技术是光辐射的光学参量生成，这是在没有激光源适用的光谱区域中生成相干辐射的有效且独特的方法。为了获得辐射的参数转换，通常需要满足以下条件：
3、1)存在非线性光学介质，该非线性光学介质对于泵浦波长和信号波长是透明的，并且具有非零的非线性极化率。
4、2)满足相位匹配条件。
5、3)在非线性光学介质和辐射之间具有足够的强度和相互作用长度。
6、传统上已...
【技术保护点】
1.一种用于激光辐射(102)的非线性光学频率转换的设备(100)，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，在穿过非线性光学介质(118)的至少五次穿过的每次穿过中，激光辐射(102)和频率转换分量(104)同心地集中在非线性光学介质(118)的不同位置。
3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其中，多通道装置(110)布置成使得耦合到多通道装置(110)中的激光辐射(102)在多通道装置(110)中执行至少10次往返，并且可选地，执行不超过100次往返，并且其中，可选地，所述公共光束路径至少10次穿过非线性光学介质
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于激光辐射(102)的非线性光学频率转换的设备(100)，所述设备包括：
2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，在穿过非线性光学介质(118)的至少五次穿过的每次穿过中，激光辐射(102)和频率转换分量(104)同心地集中在非线性光学介质(118)的不同位置。
3.根据权利要求1或2所述的设备(100)，其中，多通道装置(110)布置成使得耦合到多通道装置(110)中的激光辐射(102)在多通道装置(110)中执行至少10次往返，并且可选地，执行不超过100次往返，并且其中，可选地，所述公共光束路径至少10次穿过非线性光学介质(118)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，激光辐射(102)转换为频率转换分量(104)的非线性光学转换基本上仅基于非线性光学介质(118)的二阶极化率χ(2)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，激光辐射(102)转换为频率转换分量(104)的非线性光学转换基于三波混频，并且可选地，基于以下非线性光学过程中的至少一个：二次谐波生成、和频生成、光学参数放大、差频生成和光学整流。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，所述设备(100)能够配置成在几个往返中的每一个往返中调整激光辐射(102)和频率转换分量(104)之间的相位匹配。
7.根据权利要求6所述的设备(100)，其中，相位匹配是能够调整的，以便增强和/或优化激光辐射(102)转换为频率转换分量(104)的非线性光学转换。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，还包括线性光学介质(120)，其至少部分地布置在多通道装置(110)内，使得激光辐射(102)至少在几次往返中穿过线性介质(120)，在激光辐射穿过线性介质的几次往返中，激光辐射(102)穿过非线性光学介质(118)至少一次。
9.根据权利要求8所述的设备(100)，其中，所述线性光学介质(120)包括真空和/或气体介质和/或固态线性光学介质，并且其中，所述设备(100)能够配置成通过调整线性光学介质(120)中的光学路径长度来调整相位匹配。
10.根据权利要求9所述的设备(100)，其中，所述多通道装置(110)至少具有第一镜子(116)和第二镜子(116)，并且在每次往返中，激光辐射(102)从第一镜子(116)到第二镜子(116)至少反射一次，并且从第二镜子(116)到第一镜子(116)至少反射一次。
11.根据权利要求10所述的设备(100)，其中，第一镜子(116)和第二镜子(116)对于激光辐射(102)和频率转换分量(104)具有高反射性。
12.根据权利要求10或11所述的设备(100)，其中，所述设备(100)适于允许第一镜子(116)和第二镜子(116)之间的距离变化，以调整线性光学介质(120)的光学长度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的设备(100)，其中，所述第一镜子(116)和/或所述第二镜子(116)适于至少部分地调整激光辐射(102)和频率转换分量(104)之间的相位匹配。
14.根据权利要求13所述的设备(100)，其中，第一镜子(116)和第二镜子(116)包括色散涂层，其用于至少部分地调整激光辐射(102)和频率转换分量(104)之间的相位匹配。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的设备(100)，其中，第一镜子(116)和第二镜子(116)是曲面镜。
16.根据权利要求15所述的设备(100)，其中，第一镜子(116)和第二镜子(116)都具有凹面曲率。
17.根据权利要求15所述的设备(100)，其中，第一镜子(116)和第二镜子(116)中的一个具有凹面曲率，而第一镜子(116)和第二镜子(116)中的另一个具有凸面曲率。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的设备(100)，其中，第一镜子(116)的曲率半径不同于第二镜子(116)的曲率半径。
19.根据权利要求18所述的设备(100)，其中，多通道装置(110)具有非对称的布置。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的设备(100)，其中，线性介质(120)包括气态线性光学介质，并且其中，所述设备适于允许气态线性光学介质的压力和/或温度进行变化，以调整线性光学介质(120)的光学长度。
21.根据权利要求8至20中任一项所述的设备(100)，其中，所述线性光学介质(120)包括至少一种固态线性光学介质，并且其中，所述设备适于允许固态线性介质相对于所述激光辐射的光学路径的角度进行变化，以调整线性光学介质(120)的光学长度。
22.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，所述非线性光学介质(118)包括各向同性的固态非线性光学介质或由各向同性的固态非线性光学介质组成，所述各向同性的固态非线性光学介质特别是zns和/或znse和/或znte和/或cdte和/或inp和/或inas和/或insb和/或gap和/或gasb和/或gaas。
23.根据权利要求15所述的设备(100)，其中，非线性光学介质(118)具有0.2pm/v或更高的非线性系数deff。
24.根据前述权利要求中任一项所述的设备(100)，其中，非线性光学介质(118)包括各向异性的固态非线性光学介质或由各向异性的固态非线性光学介质组成，所述各向异性的固态非线性光学介质特别是b-ba(bo2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·普罗宁，K·弗里奇，V·哈里顿，N·科瓦连科，
申请(专利权)人：汉堡联邦国防军大学，
类型：发明
国别省市：
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