[发明专利]光参量振荡器

说明书

本发明涉及双谐振光参量振荡器(1)，包括具有二阶光学非线性并置于能反射泵浦波(2)的光腔(6)中的扇出晶体(5，55，105)，晶体(5，55，105)包括光轴穿过的入射面(59)和出射面(60)、上面(57)和下面(58)。根据本发明的光参量振荡器(1)的主要特征为晶体(105)具有极性反转线(106)的网，极性反转线(106)分开且靠近地始于与晶体(105)上面(57)平行的上虚拟直线(61)并分开且彼此远离地结束于与晶体(105)下面(58)平行的下虚拟直线(63)或晶体入射面(59)，且两相继线(106)彼此形成恒定角度，网从起始于晶体(105)出射面(60)并通过从出射面(60)发散而朝下虚拟直线(63)延伸的第一线(108)开始，所有其它线从第一线(108)向晶体(105)入射面(59)逐渐且单调倾斜。

技术领域

本发明涉及光参量振荡器。

背景技术

光参量振荡器(OPO)是一种频率转换器，其从角频率为的激光波(泵浦波)产生角频率分别为和的被称为“信号波”和“闲频波”的两个新波，使得

通过使泵浦波传播通过二阶光学非线性的部件(通常是晶体)来获得参量频率转换。如果修改晶体的物理参量，诸如温度、相对于泵浦辐射的角度或者甚至是铁电畴的周期性(例如，在诸如铌酸锂等晶体的情况下的周期性畴反转)，则可以在非常宽的范围内调整值和

因此，OPO是一种可在非常宽且比激光宽得多的光谱范围内调谐的相干光源。这一重要特征为OPO开辟了许多应用领域，例如气体的光谱分析。

发明内容

根据本发明的光参量振荡器是一种内嵌腔式光参量振荡器(NesCOPO)，即，基于两个单独的谐振腔的OPO，每个谐振腔在通过二阶参量转换产生的波长之一处展现出谐振。这种OPO是具有泵浦波的双通过的双谐振式。

欧洲专利申请EP2503387描述了一种NesCOPO参量振荡器，其采用连续可变节距的铌酸锂扇出型晶体。这种振荡器的缺点为：包括晶体，该晶体的铁磁畴不是最佳取向的，这导致在不改变参数(例如，晶体的温度)的情况下源不能发射的波数。

根据本发明的光参量振荡器包括晶体，该晶体的铁磁图案已经被优化以提供对整个期望波长范围的采用，而不必修改某些与晶体有关的参数，例如温度。

“上”、“下”、“前”和“后”的概念必须解释为，就像将晶体放在光参量振荡器的光腔中的操作位置中那样。

本发明的一个目的是一种双谐振式的光参量振荡器，该振荡器包括扇出型的晶体，晶体具有二阶光学非线性并置于能够反射泵浦波的光腔中，所述晶体包括入射面和出射面、上面和下面，光轴穿过入射面和出射面。

根据本发明的光参量振荡器的主要特征在于，所述晶体包括极性反转线的格栅，极性反转线分开地且以窄间隔的方式起始于与晶体的上面平行的上虚拟直线，并且分开地且以宽间隔的方式结束于与晶体的下面平行的下虚拟直线或者结束于晶体的入射面，两条相继的线在彼此之间形成恒定角度，所述格栅从第一条线开始，第一条线起始于晶体的出射面并且在从所述出射面发散的同时朝向下虚拟直线延伸，所有的其它线从所述第一条线朝向晶体的入射面逐渐且单调地倾斜。

换句话说，格栅的第一条线在晶体的出射面处开始并从所述出射面发散，并且所有其它线均从该第一条线以从出射面越来越发散的方式朝向晶体的入射面倾斜。第一条线是唯一的一条起始于出射面的线，格栅的所有其它线都远离所述出射面。换句话说，线的格栅给人的印象是从晶体的出射面朝向晶体的入射面旋转，它从与晶体的出射面仅具有一个接触点的第一条线开始。需要注意的是，格栅的所有线起始于上虚拟直线，包括第一极性反转线。

有利地，晶体的四个面是平面的。

优选地，上面和下面是平行的，并且入射面和出射面是平行的。以这种方式，晶体是具有小厚度的平行六面体形状。