大功率高重频皮秒光纤激光器倍频及三倍频的研究

• 作者: 邱德麟 张庆茂 欧尚明 郭亮
• 来源期刊: 应用激光
• 关键词: 非线性光学 频率变换 相位匹配 皮秒光纤激光器
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 312-319
• 页数: 8页
• 分类号: TN241
• 语种: 中文
• DOI: 10.14128/j.cnki.al.20214102.312

摘要

对大功率高重频的皮秒光纤激光器的倍频及三倍频进行了研究,选用功率为50 W、重复频率为50 MHz、脉冲宽度为10 ps的1 030 nm的掺镱(Yb)光纤激光器作为泵浦源,选取三硼酸钡晶体(LBO)作为倍频晶体,通过仿真得到Ⅰ类角度相位匹配时晶体长度为20 mm,光斑半径为0.03 mm,倍频转换效率为28.08％;Ⅰ类温度相位匹配时,晶体长度为20 mm,光斑半径为0.039 mm,倍频转换效率为76.4％.比较认为,由于温度相位匹配离散角为0°,且非线性系数较高,对于大功率高重频的激光器,更适合使用LBO晶体的Ⅰ类温度相位匹配进行倍频,在最佳光斑处,转换效率可达76.4％.选取LBO晶体作为三倍频晶体,通过Ⅱ类角度相位匹配方式,探究三倍频效率与晶体长度及光斑半径等的关系.最终,在基频光与倍频光能量比为2∶3、晶体长度20 mm、光斑半径0.05 mm等条件下,得到理论转换效率为18.67％.