[发明专利]通过闲频光倍频实现高效率非线性频率下转换的方法和装置

权利要求书

1.一种闲频光倍频型高效率非线性频率下转换装置，其特征在于构成包含泵浦光源(1)和信号光源(4)，沿所述的泵浦光源(1)的激光输出方向依次是延迟线(3)、合束镜(7)和非线性晶体(8)，沿所述的信号光源(4)的输出方向依次是第一窄带带通滤波片(6)和所述的合束镜(7)，在所述的非线性晶体(8)输出的光束方向是分光镜(17),该分光镜(17)将入射光束中的信号光与泵浦光、闲频光、闲频倍频光分开，在所述的信号光方向设置第二窄带带通滤波片(19)，在所述的泵浦光、闲频光、闲频倍频光方向设置光束收集器(18)。

2.利用权利要求1所述的闲频光倍频型高效率非线性频率下转换装置的使用方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

1)根据需要输出的信号光，选择信号光源(4)和泵浦光源(1)，λ₁为泵浦光源波长，λ₂为信号光源波长，光源的波长需要满足λ₁λ₂且这一关系；在实际应用中，λ₁与相差的应达到几十纳米，以确保倍频过程只消耗闲频光而不影响信号光；选择非线性晶体(8)在泵浦光及信号光入射方向具有合适的有效非线性系数，能发生OPA三波耦合过程，放大信号光的同时产生闲频光,选择的非线性晶体(8)在产生的闲频光方向具有合适的有效非线性系数，能发生闲频光的倍频过程；

2)根据需要输出的信号光，选择信号光源(4)相适应的第一窄带带通滤波片(6)；

3)调整所述的泵浦光源(1)、延迟线(3)、信号光源(4)、第一窄带带通滤波片(6)、合束镜(7)和非线性晶体(8)，使入射所述的非线性晶体(8)的泵浦光和信号光均为窄带光，使OPA过程与闲频光的倍频过程均实现位相匹配；

4)调整所述的分光镜(17),将所述的非线性晶体(8)输出的信号光与泵浦光、闲频光、闲频倍频光分开，使所述的光束收集器(18)接收所述的泵浦光、闲频光和闲频倍频光；使所述的信号光通过所述的第二窄带带通滤波片(19)输出。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的泵浦光和信号光共线入射所述的非线性晶体(8)。