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高能量OPO可调谐激光器

高能量OPO可调谐激光器是一款高度集成化的高能量可调谐脉冲激光器。体积小巧,完全密封,长使用寿命。适配客户多种Nd:YAG泵源,全自动化控制,可轻松调谐波长210-2200nm,信号光+闲频光转换效率高达40%。重频50Hz,峰值能量60mJ@355nm&150mJ泵源。

  • 型  号:OPO
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    高能量OPO可调谐激光器是一款高度集成化的高能量可调谐脉冲激光器。体积小巧,完全密封,长使用寿命。适配客户多种Nd:YAG泵源,全自动化控制,可轻松调谐波长210-2200nm,信号光+闲频光转换效率高达40%。重频50Hz,峰值能量60mJ@355nm&150mJ泵源。

    产品特点:
    *波长等参量全自动控制
    *输出参数的长期稳定性

    *激光参数通过电脑控制
    *调谐范围415(420)到2300nm,倍频220-350nm
    *原创的光学原理
    *适配多种泵源
    *BBO晶体宽波长覆盖范围420 to 2300nm
    *BBO晶体经严格测试和挑选,保证长期可靠性
    *原创内腔光学及光机设计,避免腔体失调
    *可更换的UV聚焦光学模块,适配多种泵浦激光和激光系统

    高能量OPO可调谐激光器技术参数
    项目 参数
    控制 计算机软件全自动控制OPO激光器
    波长输出 Signal 414-709nm;
    Idler 710-220nm;
    Signal 二倍频模块220-350nm;
    脉冲宽度 短于泵浦激光器  1-2ns
    峰值单脉冲能量 >12mJ
    激光线宽 0.15nm@500nm

    技术资料
    OPO (Optical Parametric Oscillator)光参量振荡器
    光参量振荡OPO是波长可调谐的相干光光源,能将泵浦光(ωp)转换为信号(ωs)和空闲光(ωi)的相干输出,闲置光和信号光光子能量(频率)加起来正好等于甭浦光的能量(ωp=ωs+ωi)。


      如果把非线性介质放在光学共振腔内,让泵浦光波、信号光波及闲置光多次往返通过非线性介质,当信号光和闲置光由于参量放大得到的增益大于它们在共振腔内的损耗时,便在共振腔内形成激光振荡。这个过程称为光学参量放大。
    产生光学参量放大的条件:在具有非线性介质的光学共振腔内,让一束频率(短波长高能光子)和强度比较高的泵浦光(ωp> ωs> ωi)与一束频率及强度较低的光束(ωs)多次往返通过非线性介质,且在线性介质满足相位匹配条件k(ωp)=k(ωi)+k(ωs), 其中k(ωp)、k(ωs)、k(ωi)分别为泵光、信号光和闲置光的波矢。高强度的高光子能量的泵浦光将信号光放大,同时还产生出第三束光波(称为空闲波)。
      光学参量放大与振荡可看作是泵光与信号光及闲置光反复差频的结果。即由于非线性晶体的作用,泵光与信号光差频得到频率为ωi=ωp-ωs的闲置光。一旦闲置光产生,泵光与闲置光差频又得到频率为ωs=ωp-ωi的信号光。结果,泵光不断转化为信号光与闲置光。
      在实际的OPO中,只有泵浦光输入,而非线性介质中有多种波长的微弱光信号(或光学噪声),不需要特别引入一个低频率和低强度的的信号光。通过调节非线性介质的和泵浦光的匹配角度(相位匹配条件k(ωp)=k(ωi)+k(ωs),可以实现很宽的波长范围内的调谐,是可调谐激光产生的重要手段之一。光参量振荡是目前产生大范围连续可调波长(波长从红外到可见光甚至紫外光)激光的唯一方法。它克服了固体和气体激光器输出波长的局限性,能够产生从紫外到远红外激光。


    结构:
    光参量振荡器最关键的部件是一个光学共振腔和一块非线性光学晶体,非线性晶体要合适的放置在光学共振腔中。光学共振腔要至少和信号光和空闲光中的一束共振(通常是和信号光共振)。
    在非线性晶体中,泵浦光、信号光和空闲光在空间中相互重叠,经光参量放大(Optical Parametric Amplification),信号光和空闲光都得到了增益。对应的,泵浦光的功率会大为减弱。这种增益,使得满足共振的光在共振腔中能够振荡,补偿了其在腔内传播一个周期过程中的损失。损失主要来自于反射镜要允许适当的输出,而增益则受泵浦光的功率的影响。当泵浦光的功率较低的情况下,并不足以支持振荡发生。只有当泵浦光功率达到并超过了一个特定的阈值之后,振荡才会产生。超过阈值之后,增益依然有赖于共振光的功率。对于一个处于稳态情况的光参量振荡器而言,共振光的增益和损失相等。因此,泵浦光越强,共振光越强,输出光也就越强。
     
    光学共振腔
    目前,在光参量振荡器中常用的共振腔结构如图所示,是由四面反射镜组成的。反射镜对信号光具有高反射率,但是对泵浦光和空闲光具有高透射率。当然,满足要求的其他构型光学谐振腔也可以用在光参量振荡器中。


    非线性晶体
    BBO(偏硼酸钡)晶体
    BBO晶体在非线性光学晶体中,是一种综合优势明显,性能良好的晶体,它有着极宽的透光范围,较大的相匹配角,较高的抗光损伤阈值、宽带的温度匹配以及优良的光学均匀性,特别是用于1型(ooe) 与 2型 (eoe) 相位匹配光学参量振荡器 (OPO) 激光器。


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