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利用块状铌酸锂同时产生两束太赫兹波，以及通过耦合光学参量产生利用周期性极化铌酸锂产生四束太赫兹波
摘要： 我们提出了一项理论研究，关于通过耦合光学参量生成（COPG）利用块状铌酸锂（LiNbO3）同时产生两束太赫兹（THz）波，以及利用周期性极化铌酸锂（PPLN）同时产生四束太赫兹波。首先，我们研究了COPG共线相位匹配生成两束正交偏振太赫兹波的情况，涉及块状LiNbO3中o→e+e和o→e+o两种相位匹配类型。这两束正交偏振太赫兹波分别源自块状LiNbO3中A1和E对称横向光学（TO）模式的受激极化子散射（SPS）。随后，我们发现o→e+e和o→e+o的相位失配扰动可通过PPLN的相同光栅矢量进行补偿。因此，利用PPLN晶体和泵浦激光器可同时生成四束太赫兹波。我们计算了从E对称TO模式生成太赫兹波的o→e+o过程的三阶非线性光学系数，并通过求解耦合波方程计算了四束太赫兹波的强度。计算结果表明，结合现有激光技术和晶体制备技术，通过COPG可实现四束高强度太赫兹波的同时生成。
关键词： 受激极化子散射、耦合光学参量产生、周期性极化铌酸锂、太赫兹波
更新于2025-09-23 15:21:01
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二极管泵浦被动锁模1061纳米Nd:GYSGG激光器，采用周期性极化铌酸锂非线性反射镜
摘要： 我们报道了一种工作在1061 nm的非线性镜锁模二极管泵浦固体Nd:GYSGG激光器。该非线性镜由周期极化铌酸锂（PPLN）晶体和二向色镜组成。在808 nm二极管泵浦功率为5.5 W时，获得了输出功率为450 mW的连续波锁模激光。锁模激光的重复频率为97.1 MHz，光谱带宽为1.3 nm?？悸堑絇PLN的群速度失配（GVM），我们估算最小脉冲宽度约为9 ps。
关键词： 非线性反射镜，PPLN（周期性极化铌酸锂），锁模，Nd:GYSGG（掺钕钆钪镓石榴石）
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于Zn:MgO:PPLN波导的立方星铷冷原子阱量子重力测量技术
摘要： 基于卫星的实验需要紧凑高效、能抵抗振动、辐射和热循环的激光系统。在英国创新署量子技术"冷原子空间载荷(CASPA)"项目支持下，我们制备了PPLN(周期性极化铌酸锂)脊形波导，通过电信激光器的二次谐波产生(SHG)实现铷原子冷却的高效频率转换。CASPA是微立方星磁光冷却的技术演示器，为新型重力测量和全球定位技术奠定基础。 针对特定运行环境，我们采用金属扩散和切割工艺开发了单模脊形波导。PPLN脊形波导制备流程：首先对z切掺镁铌酸锂进行高压极化，然后沉积锌并进行热扩散形成平面光约束，最后通过超精密延性切割定义脊形波导和耦合面。未镀增透膜的波导实现了最高22.0%的光-光转换效率，在203 mW泵浦功率下产生44.7 mW二次谐波。x/y轴二阶矩模场直径分别为10.8 μm和10.0 μm，可与标准通信光纤高效模式匹配。 自由空间测试显示：4 cm长未镀膜波导的平均插入损耗为-1.3 dB(多芯片测试)。与其他脊形PPLN波导相比，比5 cm键合减薄器件改善3.7 dB，较1 cm质子交换器件提升1.9 dB。低插入损耗源于对称泵浦模式的高效匹配及波导侧壁粗糙度引起的低散射。单步延性切割工艺使波导端面平均表面粗糙度达0.29 nm(Sa)。
关键词： 立方体卫星、铷原子冷却、二次谐波产生、脊形波导、周期性极化铌酸锂
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于光学整流效应的斜条纹型PPLN太赫兹脉冲产生
摘要： 为高效产生太赫兹波，非线性晶体需满足相位匹配条件并具备低太赫兹吸收特性。周期性极化铌酸锂（PPLN）因其可通过设计周期极化结构调控相位匹配条件，成为太赫兹波生成领域备受关注的非线性晶体候选材料。采用超短脉冲泵浦时，通过光学整流效应可从PPLN获得多周期太赫兹脉冲[1]。该情况下，通过优化PPLN的周期结构有望获得任意频移的太赫兹脉冲[1,2]。利用这一特性，多周期太赫兹脉冲可望应用于高分辨率雷达技术。但受PPLN吸收限制，脉冲宽度仅为10~30皮秒——室温下PPLN的吸收系数约为数十cm?1[3]。为抑制太赫兹波吸收，佐佐木等人提出了斜条纹型PPLN晶体[4]。该斜向PPLN设计使生成的太赫兹波传播方向垂直于泵浦光束方向，通过将泵浦光束尽可能靠近晶体侧面发射，可缩短太赫兹波在非线性晶体中的传输路径从而降低衰减。虽然双色纳秒脉冲泵浦（通过差频生成DFG）已实现高效太赫兹波产生，但斜向PPLN在超短脉冲泵浦（通过光学整流效应OR）下产生多周期太赫兹脉冲的现象尚未得到验证。由于DFG与OR的太赫兹波产生机制不同，尚不确定OR效应能否像DFG那样高效产生沿泵浦光垂直方向传播的多周期太赫兹脉冲。本实验在室温下进行：采用飞秒脉冲（脉宽~170 fs，波长~1035 nm，重复频率~30 MHz）泵浦斜向PPLN，太赫兹脉冲从晶体侧面发射并由测辐射热计检测。图1(a)显示测辐射热计信号强度随泵浦功率平方增长，证实太赫兹信号与泵浦强度呈正比关系；图1(b)表明太赫兹波强度在泵浦脉冲偏振角为0°（平行于PPLN偏振方向）时达到最大值，在90°（垂直偏振方向）时最小，且与cos?θ（θ为偏振角）函数良好拟合。这些结果证实测辐射热计检测到的确为太赫兹脉冲信号。
关键词： 斜条纹型、太赫兹脉冲产生、多周期太赫兹脉冲、光学整流效应、周期性极化铌酸锂
更新于2025-09-11 14:15:04