[发明专利]一种补偿古依相移增加非线性相互作用的晶体炉装置

说明书

本发明属于非线性光学技术领域，具体涉及一种补偿古依相移增加非线性相互作用的晶体炉装置。本发明的目的在于克服现有非线性光学实验中高斯光束穿过非线性晶体引起古依相移无法补偿的问题，本发明包括壳体，在所述壳体内从上至下依次设有第一铟箔片、上帕尔贴元件、第二铟薄片、上楔形金属炉体、第三铟薄片、非线性晶体、下楔形金属炉体、第四铟薄片、下帕尔贴元件和第五铟薄片，本发明上楔形金属炉体和下楔形金属炉体上的斜面分别向后倾斜和向后倾斜，使得非线性晶体沿着轴向方向距上帕尔贴元件和下帕尔贴元件表面之间的距离依次递增，从而使得非线性晶体沿着轴向形成一个温度梯度。

技术领域

本发明属于非线性光学技术领域，具体涉及一种补偿古依相移增加非线性相互作用的晶体炉装置。

背景技术

在非线性光学的研究领域中，基于非线性相互作用的二次谐波产生过程以及三次谐波产生过程已经被广泛应用在制备不同波长的光场。此外在量子光学领域，包括制备离散变量多光子纠缠态在内的非经典光场实验中，都首先需要基于非线性相互作用制备参量下转换过程所需的泵浦光场(二次谐波)。高质量的非线性相互作用过程为制备出高性能的非经典光场提供有效基础，并在基于非经典光场的量子界面以及量子网络中发挥重要作用。为了提高非线性相互作用转化效率以及提高基于非线性相互作用的倍频激光输出，就必须考虑各种因素对非线性相互作用的影响。根据非线性光学理论，利用强聚焦泵浦光场作用在高损伤阈值晶体上，可以获得较高的非线性相互作用效率，此时高斯光束经过非线性晶体中不可避免产生的“古依相移”成为限制因素。古依相移是指在高斯光束强聚焦在非线性晶体中心后，光束穿过晶体后会获得比同频率平面波光束额外的相移，这种古依相移是高斯光束穿过晶体引起的，是在激光与非线性晶体相互作用中无法避免的，所以通过补偿古依相移，可以增强非线性相互作用，提高转化效率。对于波长在1微米以下激光倍频实验中，尤其是对应于铷原子以及铯原子吸收线附近激光倍频实验，在较高基频光注入谐振腔时如何降低晶体热透镜效应导致的模式失配以及蓝光导致红外吸收效应(BLIIRA)成为非线性非线性相互作用效率降低的主要因素，由于非线性晶体(例如磷酸钛氧钾晶体)对蓝光波长吸收严重，这就使得BLIIRA效应尤其在短波长附近更加明显，这也是短波长附近的倍频转换效率很难提升的重要原因。然而对于1微米波长以及更大波长激光的倍频实验中，上述两个问题不在是主要限制非线性相互作用效率提升的主要要素，此时古依相移为成为主要限制因素之一，所以对于1微米波长附近以及更大波长激光的倍频实验中补偿古依相移，增加非线性相互作用非常重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有非线性光学实验中高斯光束穿过非线性晶体引起古依相移无法补偿的问题，提供一种补偿古依相移增加非线性相互作用的晶体炉装置。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：