激光混頻與光學參量振蕩實驗

　　光學混頻是指兩束或兩束以上不同頻率的單色強光同時入射到非線性介質(zhì)后，通過介質(zhì)的兩次或更高次非線性電極化系數(shù)的耦合，產(chǎn)生光學和頻與光學差頻光波的現(xiàn)象。而光學參量振蕩(optical parametric oscillation)是指由多波混頻產(chǎn)生的非線性光學效應。光學參量振蕩是二階非線性光學混頻過程。其中三波混頻的光學參量放大與振蕩研究得最多，并已廣泛用于可調(diào)諧激光的產(chǎn)生。

　　本實驗可以讓學生掌握《非線性光學》、《激光原理》等課程的重要知識點，采用微片激光器和TEC溫控平臺組進行晶體調(diào)節(jié)，開放性強，便于深入開展激光應用技術(shù)的研究。

　實驗內(nèi)容：

  　1、脈沖倍頻諧振腔設計與非線性晶體轉(zhuǎn)換效率的計算;

　　2、 532nm 二倍頻實驗，光光轉(zhuǎn)換效率曲線測量;

　　3、 355nm 晶體三倍頻實驗與光譜測量;

　　4、 266nm 晶體四倍頻;

　　5、光束參量震蕩 OPO 諧振腔的搭建與調(diào)整;

　　6、 OPO 輸出波長調(diào)諧實驗;

　　7、 OPO 的波長功率特性實驗。

  知識點：

　　倍頻、三倍頻、四倍頻、和頻、相位匹配角、光學參量振蕩(OPO)、雙折射效應。

　　選配參數(shù)：

　　計算機(基本配置)。

　　主要設備參數(shù)：

　　1.基頻微片激光器：

　　輸出波長1064nm，重復頻率500Hz，單脈沖能量150μJ，脈沖寬度1.5ns， M2因子1.2，光束模式TEM00，偏振特性>100:1，功率穩(wěn)定性<±1%。包含TEC溫控功能的脈沖調(diào)制LD驅(qū)動電源，上升下降時間<10μs， TTL調(diào)制輸入，串口控制接口。

　　2.TEC晶體溫控平臺：

　　半導體制冷晶體控溫平臺，溫控范圍： 20℃~40℃，溫控精度： 0.1℃，溫控尺寸40×20mm，上位機軟件設置溫度并顯示溫度曲線。

　　3.光學組件：

　　3-1 晶體： KTP晶體1塊、 LBO晶體2塊、 BBO晶體1塊、 OPO晶體1塊，平行度10″,有效通光孔徑2mm，多維可調(diào);

　　3-2 OPO輸出鏡： M1鍍膜， S1: 532nmHT， S2: 532nmHT; Signal & Idler –HR。 M2鍍膜，S1:Signal -PR， Idler -HT， S2: Signal -HT， Idler –HT。

　　4.紫外可見波段光纖光譜儀：

　　波長范圍： 250~900nm;光學分辨率： 1.5nm;狹縫： 25μm;光纖連接器： SMA905;探

　　測器： 2048像元陣列CCD，每個像元14μm×200μm;信噪比： 2000： 1;全光譜; A/D分

　　辨率： 12bit;積分時間： 4ms~6.5s; USB通訊與供電，無需外部電源;通過CE認證;具備外觸發(fā)功能;功耗： 250mA， 5VDC;尺寸： 91mm×60mm×34.5mm;重量： 0.3kg。

　　5.可編程功率計：

　　顯示屏顯示內(nèi)容為測量波長、自動/手動量程模式、當前功率測量檔位;支持六擋量程;測量波長范圍250nm~1100nm，功率量程200mW;提供實時功率顯示，長期功率檢測，并顯示測量時長、測量時間內(nèi)的功率變化曲線，提供值、最小值顯示，可導出excel數(shù)據(jù); USB2.0操作通訊接口。

　　6.激光防護鏡組件：

　　進口吸波納米材料與PC合成，光密度值較高，衰減率較高，吸收式防護，保護各種波段的激光和強光，光學安全性能*GJB1762-93標準。

　　7.機械組件：

　　四維晶體調(diào)節(jié)架，中心高50mm，穩(wěn)定性<2′;

　　精密光學導軌： L×W=450mm×90mm，配套滑塊;

　　專用實驗機箱，厚鋁制面包板，外部烤漆處理，內(nèi)部黑色無光漆面處理。

　　8.實驗手冊及保修卡。