单周期结构极化晶体同时产生二倍频和三倍频光场研究

作     者：付祯玮 张超霞 王宇 郝景晨 杨荣国 FU Zhen-wei;ZHANG Chao-xia;WANG Yu;HAO Jing-chen;YANG Rong-guo

作者机构：山西大学物理电子工程学院山西太原030006 量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所山西太原030006 

出 版 物：《量子光学学报》 (Journal of Quantum Optics)

年 卷 期：2023年第29卷第3期

页      面：37-43页

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11874248 11874249 62027821) 

主　　题：非线性光学 周期极化晶体 准相位匹配 倍频 和频 

摘      要：二阶非线性光学参量过程的上转换和下转换过程是扩展激光波长范围的一种手段,其中上转换过程中的倍频与和频可以有效产生短波长激光。本文提出利用1 438.9 nm的基频光场注入内置一块单周期结构的极化铌酸锂晶体(PPLN)的双端光学腔,在极化晶体的同一周期内,产生719.45 nm的二倍频光场和479.63 nm的三倍频光场,得到的两束光场分别从双端倍频腔两端输出。研究设计了晶体的周期结构,使得二倍频和三倍频的两个非线性光学过程在PPLN晶体的同一极化周期内同时性满足准相位匹配条件,实现二倍频和三倍频光场同时产生。并计算分析晶体极化周期,基频光波长和温度三个参数之间的关系,得到的结论可为单激光在单周期结构极化晶体中产生双波长激光提供理论参考价值。