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硅基光参量放大器的增益和噪声特性研究
1
作者 刘皎 张娜 《商洛学院学报》 2023年第4期42-46,共5页
为了研究硅基光参量放大器(OPA)更好的增益和噪声特性,在研究硅基光参量放大器(OPA)中拉曼效应及其噪声理论的基础上,用数值仿真研究了硅基OPA中泵浦峰值功率、泵浦宽度、脉冲重复率、自由载流子寿命对其增益和NF特性产生的影响。结果表... 为了研究硅基光参量放大器(OPA)更好的增益和噪声特性,在研究硅基光参量放大器(OPA)中拉曼效应及其噪声理论的基础上,用数值仿真研究了硅基OPA中泵浦峰值功率、泵浦宽度、脉冲重复率、自由载流子寿命对其增益和NF特性产生的影响。结果表明,当泵浦功率大于2 W后,由于TPA与FCA的非线性损伤的存在使得增益逐渐降低,即在硅基OPA中高峰值泵浦功率并不意味着大的增益。短脉冲宽度更易获得净增益,低的脉冲重复率下NF更小。当泵浦脉冲重复率为10 GHz,泵浦脉冲宽度为2.5 ps时,自由载流子的寿命只要低于500 ps就可以获得净增益。 展开更多
关键词 硅基光参量放大器 双光子吸收 自由载流子吸收 增益特性 噪声特性
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飞秒光参量放大技术原理及应用 被引量：4
2
作者 邱娉 王青圃 +1 位作者 张行愚 李永富 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期273-282,共10页
飞秒光参量放大技术是一种获得宽带飞秒脉冲的有效手段．首先介绍了飞秒光参量放大技术的基本原理,并通过数值模拟显示了群速度失配及位相失配对信号转换过程的影响．数值计算结果表明:群速度失配及位相失配会导致转换效率下降,群速度... 飞秒光参量放大技术是一种获得宽带飞秒脉冲的有效手段．首先介绍了飞秒光参量放大技术的基本原理,并通过数值模拟显示了群速度失配及位相失配对信号转换过程的影响．数值计算结果表明:群速度失配及位相失配会导致转换效率下降,群速度失配还会导致脉冲发生畸变．其次,综述了该技术在超短脉冲特别是周期量级脉冲产生方面的研究进展,并介绍了Baltuska等设计的可以产生3．9 fs脉冲的非共线光参量放大装置．其中,详细讨论了超连续白光注入源、泵浦光角色散以及晶体选择三方面内容．最后介绍了该技术在高能飞秒脉冲产生方面取得的最新研究进展． 展开更多
关键词 非线性光学 飞秒光参量放大 周期量级脉冲 超连续白光 泵浦光角色散 非共线光参量放大 高能飞秒脉冲
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基于光参量放大相位共轭特性的图像修复与增强 被引量：15
3
作者 王聪 杨晶 +6 位作者 潘秀娟 蔡高航 赵巍 张景园 崔大复 彭钦军 许祖彦 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期123-129,共7页
非线性光学相位共轭技术可将经过散射介质后产生畸变的光学波前进行修复.本文基于光参量放大(OPA)过程的光学相位共轭(OPC)特性,进行了光学相位共轭图像修复和增强的实验研究.基于大能量532 nm皮秒抽运激光和大口径非线性光学晶体KTiOPO... 非线性光学相位共轭技术可将经过散射介质后产生畸变的光学波前进行修复.本文基于光参量放大(OPA)过程的光学相位共轭(OPC)特性,进行了光学相位共轭图像修复和增强的实验研究.基于大能量532 nm皮秒抽运激光和大口径非线性光学晶体KTiOPO_4(KTP)(Ⅱ类相位匹配),对经过牛奶乳浊液后已无法识别的1064 nm近红外光学图像,进行相位共轭修复,修复后的图像分辨率达12线/mm,此外,结合OPA过程的光学增益特性,实现了超过17 dB的光学图像增强,为现有三波混频光学相位共轭修复畸变所获图像增益的最大值.在此基础上,峰值信噪比较修复之前有160%的提升.考虑到光参量过程所具有的波长可调谐特性,在实际应用中,可根据需要,选择与生物组织的光学治疗窗口相匹配的成像波长,从而保证更长的穿透深度,提升生物组织成像和医学无损检测的效果. 展开更多
关键词 光参量放大 光学相位共轭 图像增强 生物成像
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超连续谱注入飞秒光参量放大实验研究 被引量：2
4
作者 曾小明 朱启华 +4 位作者 魏晓峰 黄小军 王逍 王晓东 周凯南 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期819-821,共3页
提出了一种很有特色的基于超连续谱注入的飞秒光参量放大技术,该种技术方法不仅克服了常规1 053 nm脉冲在前端小能量放大时的增益窄化现象,而且可实现800 nm激光和1 053 nm激光的零时间同步。通过系统的实验研究,获得了大于4 mJ的1 053... 提出了一种很有特色的基于超连续谱注入的飞秒光参量放大技术,该种技术方法不仅克服了常规1 053 nm脉冲在前端小能量放大时的增益窄化现象,而且可实现800 nm激光和1 053 nm激光的零时间同步。通过系统的实验研究,获得了大于4 mJ的1 053 nm宽带信号光能量。 展开更多
关键词 飞秒脉冲 光参量放大(OPA) 超连续谱
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非共线相位匹配LBO飞秒光参量放大器的理论分析 被引量：2
5
作者 刘红军 陈国夫 +2 位作者 赵卫 王涛 王屹山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期688-690,共3页
对非共线相位匹配 LBO飞秒光参量放大器的参量特性进行了分析 ,结果表明利用这种参量放大器不仅可以实现高的参量增益 ,还可以获得极宽的参量带宽 .因此它特别适合以纳秒级高功率激光作为抽运光 ,利用
关键词 非共线作用 参量放大 参量增益 参量带宽 LBO飞秒光参量放大器
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基于光纤光参量放大的光脉冲压窄技术的研究 被引量：1
6
作者 张晓媛 于晋龙 +4 位作者 罗俊 王文睿 吴波 郭精忠 杨恩泽 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1292-1296,共5页
在高重复频率的光窄脉冲源中,为了获得更窄的脉冲,需要增加泵浦功率;但泵浦功率的提高会使光放大器的增益趋于饱和,放大的自发辐射噪音增强,脉冲光信噪比下降.为此,提出了利用啁啾管理和光纤光参量放大相结合的脉冲压窄方案.将强度调制... 在高重复频率的光窄脉冲源中,为了获得更窄的脉冲,需要增加泵浦功率;但泵浦功率的提高会使光放大器的增益趋于饱和,放大的自发辐射噪音增强,脉冲光信噪比下降.为此,提出了利用啁啾管理和光纤光参量放大相结合的脉冲压窄方案.将强度调制后的泵浦光通过相位调制引入线性负啁啾,由于经参量过程后在新的闲频光上啁啾会加倍,从而进一步增大了信号的谱宽,并通过色散补偿介质实现了光脉冲压缩.实验给出了10GHz速率下的结果,通过泵浦光的相位调制在0.5W平均泵浦光功率条件下得到了脉宽19ps的光脉冲,结果与理论分析基本吻合. 展开更多
关键词 光通信 光脉冲压窄 光参量放大 相位调制 频率啁啾
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宽带光参量放大过程中的转换效率提升
7
作者 温静 左言磊 +2 位作者 周松 王波鹏 曾小明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期105-109,共5页
建立了宽带光参量放大数值模拟平台,并基于此对宽带光参量放大系统的能量转换效率提升进行优化设计,根据模拟计算结果可以对实验中能够达到的最优化能量转换效率进行预判。建立了验证实验平台并进行了实验,研究并攻克了实验中遇到的参... 建立了宽带光参量放大数值模拟平台,并基于此对宽带光参量放大系统的能量转换效率提升进行优化设计,根据模拟计算结果可以对实验中能够达到的最优化能量转换效率进行预判。建立了验证实验平台并进行了实验,研究并攻克了实验中遇到的参量荧光抑制、信号光,泵浦光空间精确匹配、脉宽精确匹配、时间波形整形等关键技术难点。在抑制参量荧光的同时实现了宽带光参量放大过程能量转换效率的提升,在单级宽带光参量放大过程中获得了30%的能量转换效率。 展开更多
关键词 宽带光参量放大 参量荧光抑制 能量转换效率 信噪比 时间整形
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3种光学晶体II型相位匹配光参量放大特性的比较研究
8
作者 宋春荣 赵建君 刘进 《河北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第3期327-330,共4页
分别利用Nd∶YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲为泵浦光源,对3种非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO),β-Ba2O4(BBO)产生激光II型非线性光参量放大相位匹配特性进行了理论计算和分析,讨论了共线以及非共线情况,计算了... 分别利用Nd∶YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲为泵浦光源,对3种非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO),β-Ba2O4(BBO)产生激光II型非线性光参量放大相位匹配特性进行了理论计算和分析,讨论了共线以及非共线情况,计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度.计算结果对3种晶体用于II型相位匹配光参量放大提供了理论依据. 展开更多
关键词 K2Al2B2O7 CsLiB6O10 β-Ba2O4 Ⅱ型相位匹配 光参量放大 非共线角
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光纤光参量放大增益特性的研究
9
作者 王智 吴重庆 +1 位作者 张劲松 简水生 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1997年第4期280-283,共4页
分析了光纤光参量放大过程泵浦光与信号光的非线性相互作用，得到信号光增益G_s。进一步分析G_s，获得其增益带宽特性，只有在泵浦波长大于光纤零色散波长时才有增益，带宽约为50nm。
关键词 光参量放大增益 掺铒光纤放大器 光纤通信
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光参量放大耦合方程的近似解
10
作者 韩梅 张勇 《南京林业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期74-76,共3页
在准相匹配及泵浦损耗的情况下,对光参量放大的耦合方程给出了近似解。近似解表明,耦合过程是周期性的振荡过程,振荡周期依赖于耦合系数及泵浦光的强度。近似解与数值计算的结果相吻合。
关键词 光参量放大 准相匹配 平面波近似
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共线群速度失配补偿的高效宽调谐光参量放大器
11
作者 丘志仁 黄锦圣 +1 位作者 江鸿 余振新 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S2期42-42,共1页
共线群速度失配补偿的高效宽调谐光参量放大器丘志仁ａ黄锦圣ｂ江鸿ｂ余振新ａ（ａ：中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室广州５１０２７５）（ｂ：香港科技大学物理系香港九龙）光参量产生和放大（ＯＰＧ／ＯＰＡ）是获得宽调谐波... 共线群速度失配补偿的高效宽调谐光参量放大器丘志仁ａ黄锦圣ｂ江鸿ｂ余振新ａ（ａ：中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室广州５１０２７５）（ｂ：香港科技大学物理系香港九龙）光参量产生和放大（ＯＰＧ／ＯＰＡ）是获得宽调谐波长光脉冲相当有用的技术。然而在紫外... 展开更多
关键词 光参量放大器 速度失配 宽调谐 群速度匹配 超快速激光光谱学 线群 国家重点实验室 转换效率 非线性晶体 脉冲泵浦
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3种非线性光学晶体光参量放大相位匹配特性的比较研究
12
作者 宋春荣 赵建君 刘进 《军械工程学院学报》 2007年第6期53-56,共4页
利用Nd：YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲，对3种非线性光学晶体K2Al2B2O3（KABO），CsLiB6O10（CLBO）和β-BaB2O4（BBO）产生宽频带的飞秒激光I型非线性光参量放大相位匹配特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了放大共... 利用Nd：YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲，对3种非线性光学晶体K2Al2B2O3（KABO），CsLiB6O10（CLBO）和β-BaB2O4（BBO）产生宽频带的飞秒激光I型非线性光参量放大相位匹配特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于这3种晶体，都能够产生宽频带的飞秒脉冲激光。增大非共线角，相位匹配带宽增加。在相同的条件下，CLBO晶体具有最宽的波长可调谐范围，CLBO晶体相位匹配特性优于KABO晶体，KABO晶体优于BBO晶体。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。 展开更多
关键词 K2Al2B2O7 CsLiB6O10 β-BaB2O4 I型相位匹配 光参量放大 非共线角
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单泵浦光参量放大器增益波长相关性研究
13
作者 朱殷芳 谢玉永 李齐良 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2008年第3期20-22,共3页
考虑了高阶色散,利用泵浦波、信号波和闲频波耦合方程,推导出了高非线性光纤中信号增益的表达式。该文研究表明光参量放大器的增益与零色散波长附近的泵浦波的波长取值具有相关性。泵浦波波长与零色散波长的值相近时,可以得到较大的增... 考虑了高阶色散,利用泵浦波、信号波和闲频波耦合方程,推导出了高非线性光纤中信号增益的表达式。该文研究表明光参量放大器的增益与零色散波长附近的泵浦波的波长取值具有相关性。泵浦波波长与零色散波长的值相近时,可以得到较大的增益带宽和较高的增益。当泵浦波波长和零色散波长之差超过一定值时,带宽和增益就会变小。 展开更多
关键词 光参量放大器 四波混频 泵浦波长
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微弱光学图像的光参量放大特性的研究 被引量：3
14
作者 马云振 刘红军 赵卫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1769-1773,共5页
研究了微弱光学图像在光参量图像放大中的放大特性,分析了相位匹配和晶体的空间频率带宽对图像信号增益的影响,从实验上验证了不同的相位匹配时输入图像信号在傅里叶平面上的增益分布.结果表明,当晶体的空间频率带宽大于输入图像信号的... 研究了微弱光学图像在光参量图像放大中的放大特性,分析了相位匹配和晶体的空间频率带宽对图像信号增益的影响,从实验上验证了不同的相位匹配时输入图像信号在傅里叶平面上的增益分布.结果表明,当晶体的空间频率带宽大于输入图像信号的空间频率带宽且完全相位匹配时,光参量图像放大器能够对输入图像信号实现无失真、高增益的理想放大;有相位失配时,图像信号的增益峰值向高空间频率范围移动,并且在峰值附近范围变窄,随相位失配量大小的变化能够对图像信号光场中某特定空间频率实现放大,对图像信号进行滤波处理,突出图像特定频率的信息,实现图像边缘增强. 展开更多
关键词 光参量放大 光参量图像放大 空间频率带宽 微弱光学图像
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1653nm光参量放大器及在甲烷遥测方面的应用 被引量：1
15
作者 申成 刘磊 +2 位作者 王红岩 宁禹 司磊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期19-23,共5页
基于掺氧化镁的周期性极化铌酸锂(MgO:PPLN)晶体,研究了连续波种子光注入结构的光参量放大器(OPA)。采用重复频率为10kHz、最大平均输出功率为6 W的1064nm高频脉冲激光作为抽运源,晶体的极化周期为31.02μm,在119℃工作温度下,将连续分... 基于掺氧化镁的周期性极化铌酸锂(MgO:PPLN)晶体,研究了连续波种子光注入结构的光参量放大器(OPA)。采用重复频率为10kHz、最大平均输出功率为6 W的1064nm高频脉冲激光作为抽运源,晶体的极化周期为31.02μm,在119℃工作温度下,将连续分布式反馈激光器(DFB)作为种子注入,在1652.3nm处得到最大平均功率为125mW的OPA信号光输出,量子转换效率为7.47%。实验通过改变注入种子光波长,实现了信号光nm级范围的调谐输出。信号光通过10m外甲烷气池,观察到其光谱强度明显下降,初步验证了信号光在甲烷遥测领域的可行性。与用种子光直接检测相比,信号光强度更高,检测距离及灵敏度均有较大优势。 展开更多
关键词 光参量放大器 周期性极化铌酸锂晶体 准相位匹配 可调谐 甲烷检测
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近红外波段宽带时间低相干光参量放大技术
16
作者 张淳耀 赵晓晖 +9 位作者 高妍琦 王韬 张天雄 饶大幸 刘栋 崔勇 季来林 史海涛 冯伟 隋展 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期62-69,共8页
在激光驱动惯性约束核聚变研究中,具有宽带、低相干特性的时间低相干光源将有望降低激光与等离子体相互作用的不稳定性,成为新一代激光驱动装置的有力竞争者。实现高功率低相干光放大输出是低相干光驱动器能否应用于惯性约束聚变领域的... 在激光驱动惯性约束核聚变研究中,具有宽带、低相干特性的时间低相干光源将有望降低激光与等离子体相互作用的不稳定性,成为新一代激光驱动装置的有力竞争者。实现高功率低相干光放大输出是低相干光驱动器能否应用于惯性约束聚变领域的核心。光参量放大具有大带宽、高增益、无热效应等优势,可避免能级型放大介质的光谱窄化问题,是实现宽带低相干光放大的有效方案。系统阐述了宽带时间低相干光参量放大技术的原理和技术特性,并基于实验验证了采用非共线相位匹配的近红外波段宽带时间低相干光级联参量放大过程,最终实现7×10^(7)的放大增益和13.19%的转换效率。 展开更多
关键词 光参量放大 超辐射光 谱非相干光 惯性约束聚变 非线性光学
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基于荧光非共线光参量放大光谱技术的溶剂化动力学研究中的光谱矫正
17
作者 党伟 白晶晶 +1 位作者 张连水 翁羽翔 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 2016年第1期147-150,I0003,共5页
利用荧光非共线光参量放大光谱技术测量了DCM染料乙醇溶液的溶剂化动力学过程．实验结果表明，瞬态荧光光谱经过光谱矫正后，可以产生准确的溶剂化相关函数以及溶剂化过程中瞬态光谱峰值频率移动．本文的工作表明荧光非共线光参量放大... 利用荧光非共线光参量放大光谱技术测量了DCM染料乙醇溶液的溶剂化动力学过程．实验结果表明，瞬态荧光光谱经过光谱矫正后，可以产生准确的溶剂化相关函数以及溶剂化过程中瞬态光谱峰值频率移动．本文的工作表明荧光非共线光参量放大光谱技术有益同时关注荧光强度动力学以及光谱谱型演化的研究领域． 展开更多
关键词 瞬态荧光光谱 溶剂化动力学 非共线光参量放大 光谱矫正
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高效率、高能量、皮秒可见光参量放大器
18
作者 董程 杨峰 +4 位作者 王旭明 韩琳 薄勇 彭钦军 许祖彦 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期96-99,共4页
为了提高皮秒可见光参量产生/放大器(OPG/OPA)的转换效率及输出能量,采用走离补偿结构和镜片膜系特殊设计等方法进行了实验验证。研究了在不同的抽运能量下OPA信号光的光束质量因子M 2的演化过程和信号光在430nm^680nm内的调谐输出性能... 为了提高皮秒可见光参量产生/放大器(OPG/OPA)的转换效率及输出能量,采用走离补偿结构和镜片膜系特殊设计等方法进行了实验验证。研究了在不同的抽运能量下OPA信号光的光束质量因子M 2的演化过程和信号光在430nm^680nm内的调谐输出性能。结果表明,在6.9mJ的355nm抽运能量下,最高获得了2.7mJ的510nm信号光能量输出,对应的光光转换效率为39.1%,光子转换效率为56.2%;该方法可以有效提高OPG/OPA的输出能量和转换效率。该研究对紫外和深紫外晶体的表征是有帮助的。 展开更多
关键词 非线性光学 光参量放大器 走离补偿 非线性光学材料
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基于级联光参量放大器的碱金属原子跃迁线波段压缩光源分析
19
作者 韩亚帅 张啸 +2 位作者 张昭 屈军 王军民 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期127-136,共10页
碱金属原子跃迁线波段压缩态光场是量子信息以及精密测量领域的重要量子资源.碱金属原子跃迁线波长短(760—860 nm),受限于非线性晶体的灰迹效应,光参量放大器制备的此波段压缩态光场的压缩度有限,目前典型值约3—5 dB.本文在光参量放... 碱金属原子跃迁线波段压缩态光场是量子信息以及精密测量领域的重要量子资源.碱金属原子跃迁线波长短(760—860 nm),受限于非线性晶体的灰迹效应,光参量放大器制备的此波段压缩态光场的压缩度有限,目前典型值约3—5 dB.本文在光参量放大器的理论模型基础上,结合原子跃迁线波段压缩态光场实验制备面临的问题,研究光参量放大器输出光场量子噪声随其物理参数的变化规律,获得最优的物理参数.构建了级联光参量放大器的理论模型,以此为基础分别在分析频率2 MHz和100 kHz,研究了级联环路光学损耗以及相位噪声对级联系统输出量子噪声特性的影响.研究发现,对于兆赫兹波段的压缩,在低的光路损耗以及位相噪声前提下,级联2—3个光参量放大器可实现压缩的显著提升;对于低频段压缩,级联系统对压缩的增强较小.在目前的实验参数条件下,进一步探究了级联系统输出压缩态光场的量子极限以及频谱特性.本研究可为原子跃迁线波段压缩态光场压缩度的提升提供参考和指导. 展开更多
关键词 光参量放大器 压缩态光场 级联系统 压缩增强
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基于PPLN的飞秒光参量放大系统的理论研究
20
作者 张海清 章若冰 +2 位作者 刘华刚 朱晨 王清月 《科学技术与工程》 2007年第16期4005-4008,4012,共5页
理论研究了基于PPLN晶体的飞秒光参量放大(OPA)系统中的非共线相位匹配、群速匹配以及宽带参量放大特性,给出了PPLNOPA非共线相位匹配的最佳非共线角和信号光波长,并系统地分析了非共线角对参量带宽的影响。研究表明选取适当的非共线角... 理论研究了基于PPLN晶体的飞秒光参量放大(OPA)系统中的非共线相位匹配、群速匹配以及宽带参量放大特性,给出了PPLNOPA非共线相位匹配的最佳非共线角和信号光波长,并系统地分析了非共线角对参量带宽的影响。研究表明选取适当的非共线角可以进一步改善带宽。 展开更多
关键词 光参量放大 PPLN 群速匹配 参量带宽
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