基于高品质PPMgLN的单腔级联式高功率中红外光参量振荡器理论与实验研究

高功率的中红外激光器具有极为重要的应用价值。采用较为成熟的1微米固体激光作为光参量振荡器的泵源，由于量子效率和光子能量的限制，从1微米波段到3－5微米波段的转换效率非常有限。通过级联式转换，先从1微米激光转换成接近2微米波段激光，再以其作为泵光，转换成3－5微米波段激光，有希望实现更高的量子转换效率。采用单腔级联技术，即以单个激光谐振腔和复合式人工结构的非线性晶体，可以满足初级参量转换和次级参量转换的同时相位匹配，并实现在单一腔内初级参量转换光和次级参量转换光的同时振荡。该技术能有效地克服常规级联式转换的低效率问题，具有结构紧凑、效率高、调整方便、长期稳定性好等优点。有可能实现从1微米激光到3－5微米激光的高功率、高效率转换。本项目将通过自行制备高品质复合结构的PPMgLN晶体，深入研究单腔级联式光参量振荡器的工作特性，为建立室温工作的实用型大功率中红外激光器开辟新路。