全固态连续波光学参量振荡器与受激拉曼散射研究

"这篇科研论文详细探讨了外腔全固态连续波光学参量振荡器（CW OPO）在PPMgLN晶体中的应用，以及受激拉曼散射现象对其性能的影响。研究中使用1064nm波长的全固态连续NdYVO4激光器作为抽运源，通过周期调谐技术实现宽波段连续调谐输出。在多周期PPMgLN晶体上，实验展示了CW OPO在近红外和中红外波段的调谐输出特性，并观察到伴随的受激拉曼散射现象。实验结果显示，最大总输出功率可达4.29W，光光转换效率高达36.4%，并且在特定周期下，受激Raman散射光也得到输出。通过对Raman散射的控制，可以优化CW OPO的闲频光输出功率。该研究对外腔式全固态CW PPMgLN OPO的高性能调谐输出及其与受激拉曼散射的相互作用提供了深入理解。" 这篇论文主要涉及以下几个知识点： 1. **光学参量振荡器 (OPO)**: OPO是一种非线性光学设备，它利用非线性晶体将泵浦激光的能量转换为不同频率的信号和闲频光。在本文中，研究者使用的是全固态连续波OPO，意味着它以连续而非脉冲方式运行，且所有组件都是固态的。 2. **PPMgLN晶体**: PPMgLN是掺镁的磷酸二氢锂晶体，具有优异的非线性光学性质，适合用于实现准相位匹配，从而提高OPO的效率和调谐范围。 3. **周期调谐技术**: 这种技术允许OPO在宽波段内连续调谐其输出，通过改变晶体的周期结构来实现不同波长的信号和闲频光输出。 4. **受激拉曼散射 (Stimulated Raman Scattering, SRS)**: 当光子与介质分子相互作用时，可能会发生受激拉曼散射，产生新的光谱成分。在本实验中，SRS伴随着OPO的输出，影响了闲频光的性能。 5. **光光转换效率**: 衡量OPO将泵浦光能转化为信号光和闲频光的效率，文中提到的最大效率达到了36.4%。 6. **外腔设计**: OPO的外腔结构有助于优化输出光束的质量和稳定性，同时可能影响调谐范围和转换效率。 7. **Raman散射损耗控制**: 通过增加Raman散射的损耗，可以调整OPO的闲频光输出，这为优化系统性能提供了一种策略。 这篇研究不仅揭示了全固态CW OPO的潜力，还强调了受激拉曼散射在调整中红外光谱输出中的关键作用，对于发展高功率、宽调谐范围的激光系统具有重要意义。此外，这些发现可能对生物医学、光谱学和其他依赖精确光学频率转换的领域产生深远影响。