近日，*合肥物質(zhì)科學(xué)研究院醫(yī)學(xué)物理與技術(shù)中心研究員江海河課題組在寬調(diào)諧、窄譜寬中紅外光參量研究方面取得進展。
3-5μm中紅外激光在大氣環(huán)境監(jiān)測、目標(biāo)特征探測以及高分辨率光譜學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，窄線寬可調(diào)諧激光是滿足這類應(yīng)用的理想光源。光參量振蕩技術(shù)(opo)是實現(xiàn)寬調(diào)諧中紅外相干激光輸出的有效技術(shù)。但是，在一般情況下，自由振蕩opo輸出的脈沖中紅外激光的譜寬較寬，一般高達數(shù)十納米乃至幾百納米，嚴(yán)重限制opo中紅外光源的廣泛應(yīng)用。為了壓縮opo的輸出譜寬，通常采用腔內(nèi)插入標(biāo)準(zhǔn)具或vbg等選頻元件。但該方法引入了較大的額外損耗，不僅導(dǎo)致opo振蕩閾值增大，還降低中紅外激光的轉(zhuǎn)換效率;采用vbg選頻元件還會嚴(yán)重限制opo的波長調(diào)諧范圍。因此，寬調(diào)諧、窄譜寬opo激光已成為中紅外激光技術(shù)研究的熱點。
據(jù)此，江海河課題組首先通過單縱模脈沖光纖激光器泵浦ppmgln-opo，獲取了率的中紅外激光輸出;將標(biāo)準(zhǔn)具設(shè)計作為opo的腔鏡，有效地對振蕩信號光的增益譜寬進行調(diào)制和控制;同時，采用種子自注入技術(shù)和雙固體標(biāo)準(zhǔn)具耦合腔，使振蕩信號光微弱邊帶得到了進行進一步抑制，實現(xiàn)了窄譜寬的信號光振蕩，并與腔內(nèi)的單縱模泵浦光進行有效的相互作用，獲得了窄譜寬opo中紅外激光的輸出。在本實驗研究結(jié)果中，閑頻光的譜寬壓窄至0.36nm，相對于自由振蕩譜寬抑制比改善了約2個數(shù)量級，同時其波長調(diào)諧范圍達到200nm，其大輸出功率為2.6w，對應(yīng)光光轉(zhuǎn)換效率為17.4%，成為該波段窄線寬有效的技術(shù)方法。該研究中采用的準(zhǔn)相位匹配技術(shù)的周期極化晶體mgo:ppln具有高增益、寬調(diào)諧等優(yōu)點，泵浦源1μm光纖激光器具有高穩(wěn)定性和緊湊性，研制的opo中紅外激光輸出具有高峰值功率、低閾值，為寬調(diào)諧、窄譜寬opo中紅外激光應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在光學(xué)期刊optics express上。該研究得到了自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等項目的資助。
編輯點評
寬調(diào)諧、窄譜寬opo激光作為中紅外激光技術(shù)研究的熱點，該項目也獲得了自然科學(xué)基金等項目資助，中科院研究員在項目研究方面取得新進展，為紅外激光應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
(原標(biāo)題：中科院寬調(diào)諧、窄譜寬中紅外光參量研究獲進展)