CsLiB6O10晶体的宽带三倍频模拟分析

杨义胜; 郑万国; 韩伟; 马驰; 谭吉春

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

CsLiB6O10晶体的宽带三倍频模拟分析

杨义胜 , 郑万国 , 韩伟 , 马驰 , 谭吉春

文章导航 > 激光技术 > 2007 > 31(3): 246-249

引用本文:

Citation:

CsLiB6O10晶体的宽带三倍频模拟分析

1.
国防科技大学, 光电科学与工程学院, 长沙, 410073;
2.
中国工程物理研究院, 激光聚变研究中心, 绵阳, 621900;
3.
国防科技大学, 光电科学与工程学院, 长沙, 410073

作者简介: 杨义胜(1982- ),男,硕士研究生,现从事非线性光学方面的研究..

通讯作者: 谭吉春, tan573290@163.com

中图分类号: O437.1

Numerical analysis of broadband third-harmonic generation using CsLiB6O10 crystals

1.
College of Photoelectric Science Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;
2.
Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China

Corresponding author: TAN Ji-chun, tan573290@163.com

CLC number: O437.1

摘要: 为了研究高效的宽带三次谐波转换技术,采用了分步傅里叶变换和四阶龙格-库塔法对CsLiB6O10(CLBO)晶体的宽带三倍频过程进行了数值模拟,分析了单倍单混和单倍双混模式下三倍频转换效率随入射基频光强度、频谱带宽的变化关系,并与KDP晶体的宽带三倍频转换特性进行了对比.在强度为3GW/cm2的0阶超高斯脉冲入射下,得到单倍双混模式下三倍频转换效率达到60%时对应的频谱宽度为650GHz,这与利用KDP晶体在相同条件下获得的频谱宽度相比,提高了近250GHz.研究结果表明,在单倍双混模式下使用CLBO晶体作为频率转换的非线性晶体可以有效地提高宽带三倍频的转换效率.
- 非线性光学 /
- 宽带三倍频 /
- 晶体级联 /
- CLBO晶体
Abstract: To study the efficient broadband third-harmonic generation(THG) technology,the process in CsLiB6O10(CLBO) crystals was studied through numerical simulation based on split-step Fourier transformation and the fourth-order Runge-Kutta method.The dependence of conversion efficiency on input intensity and bandwidth of 1ω waves was analyzed in type-Ⅰ/type-Ⅱ and type-Ⅰ/type-Ⅱ/type-Ⅰ quadrature schemes respectively.As a comparison,broadband THG in KDP crystals was also investigated.Conversion efficiency up to 60% with a bandwidth of 650GHz was achieved in the type-Ⅰ/type-Ⅱ/type-Ⅰ quadrature scheme while the temporal profile of 1ω was assumed to be super-Gaussian(40,exponent) with an intensity of 3GW/cm2.An increase of 250GHz was accomplished in CLBO crystals compared with that in KDP crystals.The obtained results show that broadband THG conversion efficiency can be improved availably in the type-Ⅰ/type-Ⅱ/type-Ⅰ quadrature scheme with CLBO crystals.
- nonlinear optics /
- broadband THG /
- cascaded crystals /
- CLBO crystals

[1]	BABUSHKIN A,CRAXTON R S,OSKOUI S et al.Demonstration ofthe dual-Tripler scheme for increased-bandwidth third-harmonic generation[J].Opt Lett,1998,23(12):927～929.
[2]	SKELDON M D,CRAXTON R S,KESSLER T J et al.Efficient harmonic generation with a broad-band laser[J].IEEE J Q E,1992,28(5):1389～1399.
[3]	OSVAY K,ROSS I N.Broadband sum-frequency generation by chirp-assisted group-velocity matching[J].J O S A,1996,B13(7):1431～1438.
[4]	QIAN L J.Chirp matched third harmonic conversion for broad-band lasers[J].Acta Optics Sinica,1995,15(6):662～667(in Chinese).
[5]	MORI Y,KURODA I,NAKAJIMA S et al.New nonlinear optical crystal:cesium lithium borate[J].A P L,1995,67(13):1818～1820.
[6]	ZHANG X R,ZHANG Sh X,CHAI Y.Harmonic generation in a new nonlinear crystal-CsLiB6O10[J].Chinese Journal of Lasers,2000,27(7):669～672(in Chinese).
[7]	KIRIYAMA H,INOUE N,YAMAKAWA K.High energy second-harmonic generation of Nd:glass laser radiation with large aperture CsLiB6O10 crystals[J].Optics Express,2002,10(19):1028～1032.
[8]	ZHANG K C,WANG X M.Nonlinear optical crystal-material science[M].Beijing:Science Press,2005.236～240(in Chinese).
[9]	BI G J,CAI B W,YANG Ch L et al.The analysis of the third harmonic generation schemes for ICF drivers[J].Laser Technology,1999,23(5):304～308(in Chinese).
[10]	LI K,ZHANG B,YUAN X D et al.Optimizing parameters of third harmonic generation of broadband laser using cascade crystals[J].High Power Laser And Particle Beams,2005,17(7):995～999(in Chinese).
[11]	MILONNI P W,AUERBACH J M,EIMERL D.Frequency conversion modeling with spatially and temporally varying beams[J].Proc SPIE,1997,2622:230～241.
[12]	EIMERL D,AUERBACH J M,BARKER C E et al.Multicrystal designs for efficient third-harmonic generation[J].Opt Lett,1997,22(16):1208～1210.

[1]	郝清海 , 许玉龙 , 苏希玉 , 王梅 . 含非线性缺陷的光子晶体异质结构中的光学响应. 激光技术, 2007, 31(1): 68-70.
[2]	刘春香 , 励强华 , 张微微 , 谭鑫鑫 . 掺铒光子晶体光纤非线性的研究. 激光技术, 2010, 34(1): 53-55. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.015
[3]	刘良清 , 袁孝 , 吕超 . 双轴晶体和频时晶体长度与允许参量分析. 激光技术, 2007, 31(3): 232-234,245.
[4]	冯栋 , 曾贤贵 . 反射z扫描方法测量碲化铋晶体的非线性折射率. 激光技术, 2016, 40(3): 326-330. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.005
[5]	田佳 , 胡健 , 王珂 , 王海林 , 朱长虹 , 朱广志 , 齐丽君 , 朱晓 . YAG激光晶体热致双折射的非线性分析. 激光技术, 2015, 39(4): 520-524. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.020
[6]	王礼 , 吴先友 , 李哲 , 江海河 . 中红外光参变振荡非线性晶体及器件研究进展. 激光技术, 2011, 35(4): 434-439. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.001
[7]	冯林 , 王彦玲 , 任诠 , 张光辉 , 杨洪亮 , 孙香冰 . 一种新型dmit盐的三阶非线性光学性质研究. 激光技术, 2006, 30(5): 469-470,475.
[8]	孔艳 , 张秀梅 , 高淑梅 . 基于铌酸锂晶体电光效应的差频转换效率调制. 激光技术, 2012, 36(6): 836-839. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.031
[9]	李爱萍 , 郑义 , 张兴坊 , 孙启兵 , 李坤 . 反常色散区抽运光子晶体光纤产生的超连续谱. 激光技术, 2008, 32(1): 50-52,112.
[10]	郝晓飞 , 李虎勇 , 郝东山 . Compton散射下磁化等离子体光子晶体光子带隙特性. 激光技术, 2012, 36(1): 107-110. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.027
[11]	韩永飞 , 陈振强 , 李景照 , 林浪 , 李真 , 王国富 . BIBO晶体非临界相位匹配的研究. 激光技术, 2009, 33(5): 466-469. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.006
[12]	田文 , 任钢 , 蔡邦维 , 张彬 . ZnGeP2光参变振荡器晶体参数的数值分析. 激光技术, 2006, 30(1): 104-106.
[13]	彭建坤 , 韩艳玲 , 王宏 , 屈少华 . 1维镜像磁光光子晶体中的缺陷模分裂. 激光技术, 2016, 40(1): 78-81. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.01.017
[14]	曾江斌 , 陈怀熹 , 梁万国 , 缪龙 , 周煌 , 冯新凯 , 邹小林 , 李广伟 . 周期性极化掺镁铌酸锂晶体光参量振荡研究. 激光技术, 2016, 40(3): 409-412. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.023
[15]	宋艳生 , 季家镕 , 窦文华 , 温昌礼 . 顺电相KTN晶体中相位栅的衍射效率分析. 激光技术, 2010, 34(1): 85-87. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.024
[16]	吉选芒 , 谢世杰 , 王金来 , 刘劲松 . 温度对光伏光折变晶体中高斯光束演化的影响. 激光技术, 2009, 33(1): 97-99,103.
[17]	蒋翠霞 , 徐朝鹏 , 张雪飞 , 焦斌亮 , 管秀平 , 贲宝强 . 近化学计量比Ce：Fe：LiNbO3晶体的非挥发全息存储. 激光技术, 2009, 33(3): 287-290.
[18]	李爱萍 , 王安全 , 纪延俊 . 光子晶体光纤中基于交叉相位调制的脉冲压缩. 激光技术, 2010, 34(6): 781-784. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.017
[19]	朱雅琛 , 兰戈 , 李彤 , 牛瑞华 , 陶炜 . KTA晶体用于光参变振荡产生2μm激光的研究. 激光技术, 2007, 31(3): 317-321.
[20]	张兴坊 , 郑义 , 李爱萍 , 徐云峰 . 皮秒脉冲在光子晶体光纤中的压缩效应. 激光技术, 2007, 31(3): 268-270,273.

点击查看大图

计量

文章访问数: 4136
HTML全文浏览量: 609
PDF下载量: 474
被引次数: 0

CsLiB6O10晶体的宽带三倍频模拟分析

通讯作者: 谭吉春, tan573290@163.com

作者简介: 杨义胜(1982- ),男,硕士研究生,现从事非线性光学方面的研究.

1. 国防科技大学, 光电科学与工程学院, 长沙, 410073;
2. 中国工程物理研究院, 激光聚变研究中心, 绵阳, 621900;
3. 国防科技大学, 光电科学与工程学院, 长沙, 410073

收稿日期: 2006-03-31
录用日期: 2006-04-29
网络出版日期: 2007-06-25

关键词:

摘要: 为了研究高效的宽带三次谐波转换技术,采用了分步傅里叶变换和四阶龙格-库塔法对CsLiB6O10(CLBO)晶体的宽带三倍频过程进行了数值模拟,分析了单倍单混和单倍双混模式下三倍频转换效率随入射基频光强度、频谱带宽的变化关系,并与KDP晶体的宽带三倍频转换特性进行了对比.在强度为3GW/cm2的0阶超高斯脉冲入射下,得到单倍双混模式下三倍频转换效率达到60%时对应的频谱宽度为650GHz,这与利用KDP晶体在相同条件下获得的频谱宽度相比,提高了近250GHz.研究结果表明,在单倍双混模式下使用CLBO晶体作为频率转换的非线性晶体可以有效地提高宽带三倍频的转换效率.