一种双谐振光参量振荡器的腔长锁定方法及系统

    公开(公告)号:CN111082300A

    公开(公告)日:2020-04-28

    申请号:CN201911407149.0

    申请日:2019-12-31

    Inventor: 张兆伟 宁城枭

    Abstract: 本发明公开了一种双谐振光参量振荡器的腔长锁定方法及系统,属于光参量振荡器领域,双谐振光参量振荡器用于进行光参量过程以输出超短脉冲,并耦合出一部分超短脉冲作为反馈参考光;波长选择元件用于选择出反馈参考光中预设波长的激光;腔长锁定单元接收经过波长选择元件选择出的反馈参考光中预设波长的激光,以控制双谐振光参量振荡器的腔长锁定在输出超短脉冲中预设波长激光的功率最大对应的腔长,实现双谐振光参量振荡器输出功率的稳定。本发明利用波长选择元件,选择超短脉冲的光谱内部某一窄带光谱的功率进行功率锁定,提高了腔长锁定系统的锁定稳定性,实现了稳定功率的激光输出。

    一种抑制腔内泵浦连续波光参量振荡器弛豫振荡的装置

    公开(公告)号:CN109742646B

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201910005692.1

    申请日:2019-01-03

    Inventor: 张兆伟 丁振文

    Abstract: 本发明公开了一种抑制腔内泵浦连续波光参量振荡器驰豫振荡的装置,包括:依次设置在半导体激光器外部泵浦源的光轴上的准直透镜、聚焦透镜和泵浦腔,以及设置在与光轴垂直的方向上的OPO端镜,泵浦腔包括:依次设置的输入耦合镜、激光增益介质、第一透镜、双光子吸收元件、第二透镜、分束镜、非线性材料和公共端镜;双光子吸收元件用于对泵浦激光产生双光子吸收从而抑制驰豫振荡。本发明采用双光子吸收的非线性损耗抑制驰豫振荡,克服现有技术中通过倍频抑制驰豫振荡因相位匹配增加复杂性的问题,并且可以使用激光转换效率高、技术成熟的具有长的上能级寿命的增益介质,获得高的OPO功率转换效率,自腔内泵浦连续波光参量振荡器中获得具有高度功率稳定型的输出。

    一种基于啁啾脉冲光参量振荡器产生超宽带光辐射的方法

    公开(公告)号:CN109103740A

    公开(公告)日:2018-12-28

    申请号:CN201811045594.2

    申请日:2018-09-07

    Inventor: 张兆伟 刘沛

    Abstract: 本发明公开了一种基于啁啾脉冲光参量振荡器产生超宽带光辐射的方法;包括:根据所需超宽带光辐射的波长确定相应波段的泵浦光以及对应的二阶非线性晶体;根据所需超宽带光辐射的带宽确定二阶非线性晶体的长度,并根据二阶非线性晶体确定泵浦光的脉冲宽度;通过设置光参量振荡器腔内的三阶非线性的元件来确保光参量谐振腔内存在自相位调制效应,从而获得光谱展宽。本发明通过在谐振腔中引入足够的三阶非线性效应使得光参量振荡器工作在啁啾脉冲的模式下,并通过腔内的色散调节元件対腔内净色散进行精密控制,使得光参量振荡器输出接近于二阶非线性晶体相位匹配带宽的超宽带光辐射。

    一种泵浦谐振的连续波光参量振荡器

    公开(公告)号:CN106814516A

    公开(公告)日:2017-06-09

    申请号:CN201710208120.4

    申请日:2017-03-31

    Inventor: 张兆伟 冯玺

    CPC classification number: G02F1/353 G02F1/3501 G02F1/3551 G02F2001/3503

    Abstract: 本发明公开了一种泵浦谐振的连续波光参量振荡器,包括:单频泵浦激光器、光束准直单元、第一光隔离器、泵浦输入耦合镜、第一凹面镜、非线性晶体、第二凹面镜、双色镜、光学带通滤波器和OPO信号光输出耦合镜。本发明将非线性晶体直接置于两个凹面镜之间,通过选用短焦距的凹面镜,可以获得更小的信号和泵浦光的光斑面积;利用折叠腔增加信号光腔和泵浦光腔的腔长,可以进一步降低信号和泵浦光在非线性晶体内的光斑面积,实现极低的振荡阈值,其振荡阈值可低于60毫瓦甚至低于30毫瓦。低阈值的连续波光参量振荡器可以降低对泵浦激光的功率要求,结构相对简单,易于实现小型化和实用化。

    一种产生超宽带光辐射的设备和方法

    公开(公告)号:CN106405974A

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201611072240.8

    申请日:2016-11-29

    Inventor: 张兆伟 刘沛

    CPC classification number: G02F1/353 G02F2001/3528 H01S3/10

    Abstract: 本发明公开了一种产生超宽带光辐射的设备和方法。该设备及方法在谐振腔中,通过腔内分光部件选择多个波长分立的窄带信号光(或闲频光)作为振荡光,并通过时延调节部件调节所选定的多个分立窄带信号光波长的相对时延,实现腔内多个分立窄带信号光的同时振荡,在谐振腔中产生超宽带闲频光的输出。本发明通过选择分立的窄带信号光之间合适的频谱距离,从而使得叠加获得的超宽带光输出具有较高的平坦度,而且光相干性好,实现容易,便于应用。本发明无需波长调谐,且可以产生瞬时带宽远高于泵浦光带宽的超宽带激光输出,是一种产生超宽带光辐射(其带宽远远高于泵浦光的带宽)的简单有效的方法。

    一种调控非线性皮秒光纤放大器输出线宽的方法

    公开(公告)号:CN119764995A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411966685.5

    申请日:2024-12-30

    Inventor: 张兆伟 杨振宇

    Abstract: 本发明属于非线性皮秒光纤放大器领域,公开了一种调控非线性皮秒光纤放大器输出线宽的方法,具体是根据光纤放大器模块的目标输出线宽、目标输出功率以及光纤放大器模块的参数,通过改变向预啁啾模块输入的超快飞秒激光种子源的线宽和/或光纤放大器模块中无源光纤尾纤的长度,从而调节预啁啾模块的色散量,以获得最接近变换极限、且线宽最接近目标输出线宽的输出脉冲。本发明能够拓展非线性皮秒光纤放大器调控线宽(或脉宽)的方法,获得更自由的线宽(或脉宽)调控能力。本发明有望突破现有非线性皮秒光纤放大器在线宽(或脉宽)调控方面的瓶颈,为适用性更高的非线性皮秒光纤放大器提供了低成本方案。

    一种可快速调谐光参量振荡器及其操作方法

    公开(公告)号:CN118249171A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202410373893.8

    申请日:2024-03-29

    Abstract: 本发明属于光参量振荡器相关技术领域,其公开了一种可快速调谐光参量振荡器及其操作方法,光参量振荡器包括:泵浦聚焦镜、温控台、非线性晶体、谐振腔和精密位移平台,泵浦聚焦镜用于将泵浦光聚焦至非线性晶体上;温控台用于对非线性晶体进行非均匀加热;非线性晶体用于在接收到聚焦的泵浦光后通过参量过程产生振荡光,非线性晶体的不同温度位置产生不同波长的振荡光;谐振腔包括曲面镜M1、曲面镜M2、介质镜M3和输出耦合镜M4;精密位移平台用于沿光路前后移动介质镜M3以调节腔长,使不同波长的振荡光与泵浦光重合并获取增益。结合非线性晶体的非均匀加热和调节腔长,可以在较宽的调谐范围实现快速调谐,且调谐方法简单易行。

    一种基于谐波光参量振荡器的分子检测装置及方法

    公开(公告)号:CN117074351A

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202311089006.6

    申请日:2023-08-28

    Inventor: 张兆伟 杨振宇

    Abstract: 本发明公开了一种基于谐波光参量振荡器的分子检测装置及方法。该装置包括光参量振荡器和检测装置,光参量振荡器包括:泵浦激光源、泵浦聚焦镜、非线性晶体和谐振腔,检测装置包括:闲频准直镜和傅里叶变换红外光谱仪;谐振腔包括曲面镜M1、曲面镜M2、介质镜和输出耦合镜;谐振腔为折叠式谐振腔,移动介质镜调谐谐振腔的腔长,以使谐振腔与泵浦激光源的腔长同步;泵浦聚焦镜将泵浦光聚焦到非线性晶体转换成信号光和闲频光;信号光在腔内振荡;闲频光从曲面镜M2输出;傅里叶变换红外光谱仪获取经过待测气体的闲频光,生成相应的光谱图,以分析气体分子的种类和浓度。实现了装置小型化,系统配置简单,输出稳定性高,调谐范围大,适用范围广的优点。

    一种基于相位失配效应产生超短光脉冲的方法及装置

    公开(公告)号:CN114204390A

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202111413422.8

    申请日:2021-11-25

    Inventor: 张兆伟 于松寅

    Abstract: 本发明公开了一种基于相位失配效应产生超短光脉冲的方法及装置,属于光参量振荡器领域。工作时,通过控制谐振腔长度使光参量振荡器输出信号光的中心波长相较于非线性晶体的相位匹配中心波长产生一定量的偏移,以此为脉冲引入与腔内色散方向相反的相移用以补偿因腔内色散所致的脉冲频率啁啾,获得低啁啾的变换极限脉冲。此外,本发明可通过选用极化周期渐变的啁啾非线性晶体,基于相位失配效应,实现宽波长调谐范围的高质量低啁啾超短激光脉冲输出。与现有技术相比,能够有效解决啁啾补偿装置结构复杂,难以在多波长下同时实现补偿的问题。

    一种基于差频产生过程的中红外光辐射产生系统及方法

    公开(公告)号:CN110579922A

    公开(公告)日:2019-12-17

    申请号:CN201910938743.6

    申请日:2019-09-30

    Inventor: 张兆伟 冯玺

    Abstract: 本发明公开了一种基于差频产生过程的中红外光辐射产生系统及方法,包括泵浦光信号光产生模块、非线性介质模块;非线性介质模块基于差频产生过程,以及信号光和泵浦光在不同极化周期的非线性晶体中产生的不同频段闲频光的叠加作用,获得带宽展宽的中红外光辐射。本发明通过采用两个或多个级联的具有不同相位匹配中心波长的二阶非线性晶体,所产生的中红外光辐射带宽可以达到所有二阶非线性晶体的相位匹配带宽之和,瞬时带宽较宽,在不用调谐的情况下,可以直接获得高瞬时带宽的中红外光辐射。另外,该中红外光辐射产生系统结构简单,没有谐振腔,设计成本低,易于实现小型化和实用化。

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