基于光参量放大的中红外飞秒光源进展（特邀）

发布时间：2025-01-15 15:16

　　 利用光参量放大可以产生大带宽、波长可调、载波包络相位稳定和高平均功率的中红外飞秒光源.首先介绍了中红外波段的光参量放大技术,主要包括宽带光参量放大和色散管理技术.随后回顾了使用不同波长激光泵浦的飞秒中红外光参量放大系统取得的主要进展,最后对中红外飞秒光参量放大系统的发展进行了展望.

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【部分图文】：

图1 OPA、OPCPA和DC-OPA系统示意图

光参量放大系统包括种子源和光参量放大器，种子源提供具有一定能量和波长范围的脉冲，随后光参量放大器提供增益，增大脉冲能量（见图1(a））.由于脉冲宽度较小，光参量放大系统的输出脉冲能量受到元件损伤阈值和非线性效应的限制，因此多用于对脉冲能量要求较低的应用领域，如超快光谱学研究等.而....

图1 OPA、OPCPA和DC-OPA系统示意图

图1OPA、OPCPA和DC-OPA系统示意图1.1光参量放大器

图2 光参量放大过程示意

OPA、OPCPA以及DC-OPA系统的核心部分是光参量放大，光参量放大过程是二阶非线性过程（见图2）.泵浦光和信号光入射至二阶非线性晶体中，一个高能量光子（泵浦光）转换为光子能量相对较小的两个光子（信号光和闲频光），发生频率转换过程，使信号光得到放大.值得指出的是如果该二阶非线....

图3 共线相位匹配与非共线相位匹配示意

式中，ω3、ω2和ω1分别为泵浦光、信号光和闲频光的频率，而k3、k2和k1分别为泵浦光、信号光和闲频光的波矢.在动量守恒情况下，各光波之间能够实现相位匹配，于是新产生的信号光波能够和输入信号光波相干增强，从而实现脉冲放大.实现相位匹配的方式主要有准相位匹配、温度相位匹配和角度相....

本文编号：4027487