摻鎂鈮酸鋰晶體周期極化及其光學參量振蕩研究.pdf

1、摘要摘要摻鎂妮酸理晶體與同成分妮酸鏗晶體相比，抗光折變能力顯著增強，因而它在非線性光學頻率變換領域有著更廣泛的應用前景。本文研究了摻鎂妮酸銼晶體的周期極化特性，并對周期極化摻鎂妮酸銼晶體開展了倍頻和光學參量振蕩的實驗研究工作。本文的主要內容有:介紹了周期極化摻鎂妮酸銼晶體準相位匹配倍頻和光學參量振蕩研究的研究現(xiàn)狀簡要介紹了準相位匹配技術的原理。介紹了我們制備周期極化摻鎂妮酸理晶體的實驗方法。研究了摻鎂妮酸銼晶體的極化過程和極化特性。對不

2、同濃度摻鎂妮酸鉀晶體極化反轉進行了實驗研究，發(fā)現(xiàn)隨著摻鎂濃度的增多，極化反轉電場降低，摻5mo1鎂泥酸w晶體的極化反轉電場僅為3kVmm并對反轉電場降低的原因進行了詳細的分析解釋。利用制備的厚度為Imm，周期為7.0Ftm的周期極化摻鎂妮酸鏗晶體進行了倍頻研究。在室溫下，輸入功率為75mW時，得到了3.5mW的倍頻532nm的綠光輸出，轉換效率為4.6%e利用聲光調QNd:YV04固體激光器直接泵浦PPMgLN晶體，開展了準連續(xù)納秒OP

3、G的研究工作。輸入3W的泵浦光時，得到信號光的輸出功率為44mW，轉換效率為1.5%0我們重點對PPMgLNOPO進行了實驗研究。使用周期為30pm的PPMgLN在室溫下得到低閉值、高轉換效率的1503nm信號光輸出，輸出功率為36mW通過溫度調諧，得到了穩(wěn)定的1503nm1550nm波段信號光輸出。在溫度為180℃時，信號光輸出功率為47mW實際轉換效率為209%.報道了PPMgLN的周期調諧實驗結果，周期調諧(2931tm)與溫度調

4、諧(301800C)相結合，得到了穩(wěn)定的14451685nm的無重疊連續(xù)可調諧寬波段輸出。詳細分析了幾個參考文獻中摻鎂泥酸鑊晶體折射率的不同，根據本文摻鎂妮酸銼晶體準相位匹配光學參量振蕩輸出信號光波長實驗結果，對AbstractMgO(5mol%)dopedLiNb03crystalisanimportantmaterialfornonlinearopticalapplicationbecauseithasahigherresistan

5、cetophotorefractivethandoesLiNb03.InthisdissertationweresearchedtheperiodicallypolingcharacteristicsofMgO:LiNbO3wemadesomeexperimentsonsecondharmonicgeneration(SHG)andopticalparametricoscillatorbyusingperiodicallypoledMg

6、OdopedLiNb03(PPMgLN)Themaincontentofthisdissertationareasfollowing:1.WeinvestigatedthecurrentevolvementonquasiphasematchedSHGandOPOinPPMgLNAndthequasiphasematchedtheoryisintroducedsimply.2.ThetechniqueoffabricatingPPMgLN

7、wasdescribed.WestudythethepolingcharacteristicsofthedopingdiferentlevelsMgOLiNb03theswitchedfielddecreasedwiththeincreasingofdopingMgOlevel.Thedoping5mol%PPMgLNwasrealizedusing3kVmmfield.Andthedecreasereasonwasexplainedw

8、hichbasedontheLivacancymodel3.Theperiodicallypoledgratingwassuccessfullyfabricatedin1.OmmthickMgO:LiNbO3.SecondharmonicgreenlightgenerationinPPMgLNwasdemonstrated.Thegreenlightpowerof3.5mWat532nmwasobtainedwhenthefundame

9、ntalpowerwas75mWandtheconversioneficiencyis4.6%4.Wereportahighrepetitionrateopticalparametricgeneration(OPG)basedonPPM沙Npumpedby1064nmNd:YAGlaser.Wegained44mWoutputpowerofsignalwaveandidlerwaveandtheconversioneficiencyis

10、1.5%5.Atroomtemperaturethe36mWsignaloutputisgainedusingPPMgLNwiththeperiodof30pm.Andthesignaloutputfrom1503to1550nmbytuningthetemperaturefromroomtemperatureto1800C.Additionallythesignaloutputis47mWandtheactuallyconversio