高掺镁富锂铌酸锂晶体的倍频及抗光折变性能

测量了新的一系列铌酸锂晶体—高掺镁富锂铌酸锂晶体的倍频和抗光折变性能,研究了其抗光折变的机制.结果表明:该系列晶体较同成分晶体和只掺镁晶体具有更优异的倍频和抗光折变性能,其抗光折变能力增强的宏观机制也是光电导增大.     

PPMgLN光参量振荡器温度和畴周期调谐研究

为了掌握周期性畴极化反转掺MgO铌酸锂(PPMgLN)光参量振荡器(OPO)的调谐特性，对掺摩尔分数5% MgO的铌酸锂晶体在不同温度下的Sellmeier方程进行系统研究.利用所得到的Sellmeier方程，通过数值计算得到了25 ℃下的畴周期调谐曲线以及不同畴周期下的温度调谐曲线.结果表明在波长为1.064 μm的泵浦光作用下，畴周期为27.8～32.6 μm时，可实现信号光波长在1.4～2.1 μm,闲散光波长在2.1～4.5 μm范围内的调谐.当畴周期从30.2 μm到30.8 μm每改变0.2 μm时，将温度从20 ℃升高到100 ℃可弥补畴周期调谐中输出波长的不连续，实现信号光波长从1.51 μm～1.58 μm的连续可调.把温度调谐和畴周期调谐结合起来，可实现在较宽波长范围内对输出信号光的连续调谐.     

掺镁掺锌铌酸锂的光学吸收边

我们从紫外到红外范围测量了掺入ＭｇＯ和ＺｎＯ的ＬｉＮｂＯ３单晶的光学透射系数。计算了与波长有关的光学吸收系数α和它的根α＾１／２，并对吸收边的性质进行了分析。计算了该晶体的直接跃迁能隙Ｅｇ、间接跃迁能隙Ｅ′Ｇ和参与间接跃迁的声子能量，讨论了杂质Ｍｇ和Ｚｎ对光学吸收边性质的影响。     

掺镁铌酸锂晶体生长的研究

用丘克拉斯基技术从固液同成分熔体中生长了Mg2LiNbO3晶体，介绍了掺镁铌酸锂晶体生长的最佳工艺条件，所生长的晶体具有抗光折变性能，光学均匀性好。     

中红外LiNbO3和KTP光参量振荡器的比较研究

为选择适合中红外光参量振荡器(OPO)的非线性晶体，研究了LiNbO3和KIP光参量振荡器的特性。LiNbO3OPO采用非共线泵浦、短波长信号波腔内完全谐振以及非谐振闲频波高耦合输出结构，可调谐范围为3．0～4．5μm，最高输出能量为12mJ，能量转换效率为4．5％。由于KTP晶体在3．0～4．0μm范围内吸收严重，非临界相位匹配的KTP OPO在3．3μm最高输出能量仅为2mJ，转换效率为1％。     

掺镁掺锌铌酸锂的光学吸收边

我们从紫外到红外范围测量了掺入MgO和ZnO的LiNbO3 单晶的光学透射系数。计算了与波长有关的光学吸收系数α和它的根α1/2 (也相应得到了α对hν和α1/2 对hν的曲线图 ) ,并对吸收边的性质进行了分析。计算了该晶体的直接跃迁能隙Eg、间接跃迁能隙E′g 和参与间接跃迁的声子能量 ,讨论了杂质Mg和Zn对光学吸收边性质的影响。我们发现 ,双掺杂MgO和ZnO的样品的间接跃迁能隙E′g 较纯LiNbO3 晶体的间接跃迁能隙E′g 为小 ,从而导致了该样品的间接跃迁吸收边出现紫移     

基于MgO:PPLN晶体光参量振荡的调谐及容差特性

通过分析准相位匹配光参量振荡器(QPM-OPO)实现参量的过程,分析了基于掺5mol%MgO:PPLN非线性晶体的准相位匹配光参量振荡器的调谐特性,并在泵浦光一定时给出了相应的调谐曲线.在慢变振幅近似情况下,从耦合波方程出发利用准相位匹配技术的位相匹配关系,推导出掺5mol%MgO:PPLN非线性晶体光参量振荡系统温度、极化反转畴周期和泵浦光波长匹配带宽的近似解析表达式,并在此基础上给出了相关的理论曲线.     

Experimental investigation of nonlinear process based on cSHG/DFG in PPLN waveguide

Effects of second harmonic generation (SHG) and cascaded second harmonic generation/difference frequency generation(cSHG/DFG) based on the quasi-phase-matching (QPM) condition in periodically poled lithium niobate (PPLN) waveguide were investigated experimentally. SHG conversion efficiency of-13.6 dB and QPM bandwidth of 0.45 nm were achieved using a 16.1 dBm power of fundamental wave at 1550.4 nm. Using pulsed all-fiber passive mode locked laser and tunable continuous wave laser,cSHG/DFG effect utilized for optical sampling was observed. Conversion efficiencies were calculated, and 11.88 nm-wide QPM bandwidth was achieved through changing the wavelength of input signal. Conversion efficiency of cSHG/DFG effect increased linearly with the total injected power.     

中红外LiNbO_3和KTP光参量振荡器的比较研究

为选择适合中红外光参量振荡器(OPO)的非线性晶体,研究了LiNbO_3和KTP光参量振荡器的特性,LiNbO_3OPO采用非共线泵浦、短波长信号波腔内完全谐振以及非谐振闲频波高耦合输出结构,可调谐范围为3.0～4.5μm,最高输出能量为12 mJ,能量转换效率为4.5％。由于KTP晶体在3.0～4.0 μm范围内吸收严重,非临界相位匹配的KTP OPO在3.3μm最高输出能量仅为2mJ,转换效率为1％。     

新型有机非线性光学材料的制备及性能研究

合成了一种新型含呋喃共轭桥的有机二阶非线性光学生色团分子,用IR、1H-NMR和元素分析表征了其结构。热失重分析(TGA)结果表明,化合物的热分解温度为272℃。利用溶致变色法对材料的超极化率μβ值进行了测量,在1 064 nm激光波长下,材料的μgβ值达24 898×10-48esu。将材料作为客体掺杂于聚砜(PSU)中,用旋涂成膜法制成薄膜,对薄膜进行电晕极化后用二次谐波法(SHG)测量其二阶非线性光学系数d33,在激光基频波长为1 064 nm时,测得d33=70 pm/V。     

双抽运光子晶体光纤光学参量放大器特性研究

利用光子晶体光纤高非线性和低色散斜率的优良特性,提出了一种利用变换和缩放的四阶切比雪夫多项式计算双抽运光纤参量放大器平坦增益和带宽的方法．利用上述多项式的微小波动性,推导了放大器的增益和带宽表达式,进行了模拟分析,并与色散移位光纤参量放大器进行了比较．仿真结果表明,光子晶体光纤参量放大器具有优良的放大特性,其增益平坦度小于±0.5dB,增益带宽可达80nm．在此基础上,设计了一种新颖的可减小受激拉曼散射影响的双抽运光子晶体光纤参量放大器．     

光致散射对外泵浦相位共轭腔光束质量的影响

用 Ce:Fe:LiNbO_3晶体构成了四种形式的相位共轭振荡器,分别在自启动与外启动两种工作方式下观测了输出光束的横向分布.结果表明,该晶体的光致散射效应破坏了此类光腔中高斯模的形成.采用外启动方式可以减轻这种破坏。     

基于FBG传感系统的可调光滤波器非线性研究

采用光纤布拉格光栅(FBG)传感系统研究压电陶瓷(PZT)驱动法布里-珀罗(F-P)型可调谐光滤波器(TOF)的非线性特性。基于多光束干涉理论建立了TOF的非线性模型,推导了透射带波长和自由光谱范围(FSR)对驱动电压的非线性响应;基于FBG传感系统测试了F-P型TOF的波长非线性,并采用多项式拟合对其进行描述,实测F-P型TOF波长的非线性误差最大为1.006 nm;基于F-P型TOF的非线性模型,研究了其波长定位误差,并提出采用参考光栅的方法降低波长定位误差。实验表明,F-P型TOF的波长随机误差可由73～81 pm降至12 pm以下。     

基于TOEO的频率和真延时可调波形产生方法

针对多种微波光子技术在雷达中的综合运用,提出了一种基于可调谐光电振荡器（TOE0）的频率和真延时独立可调的一体化线性调频波形光产生方法．首先利用可调谐光电振荡器实现频率可调谐,然后通过马赫增一德尔调制器（MzM）对其产生的信号进行脉冲调制,最后经由偏振调制器（PolM）同时实现线性调频与真延时．理论分析和仿真实验证实了所提方法具有频率和真延时独立可调谐的能力．该方法对宽带相控阵雷达波形产生与波束形成具有重要意义．