kHz、mJ量级的可调谐MgO:PPLN中红外光参量振荡器

作者：刘帅; 陈锴; 孙悦; 闫超; 乔鸿展; 常继英; 李吉宁; 王与烨; 钟凯; 徐德刚^*; 姚建铨

来源：中国激光, 2023, 1-18.

• 中红外激光
• 掺杂氧化镁的周期极化铌酸锂
• 全固态激光器
• 光参量振荡器

3-5μm中红外波段激光在大气中具有较高的透过率，因此被广泛应用于光电对抗等领域。本文报道了基于掺杂氧化镁的周期极化铌酸锂（Mg O:PPLN）晶体的kHz、m J量级的中红外光学参量振荡器（Optical parametric oscillation, OPO）。采用纳秒脉冲1064 nm激光泵浦基于多周期MgO:PPLN晶体的OPO,OPO采用泵浦双通单谐振平凹腔结构。中红外激光重复频率1 kHz,4.08μm处输出最高单脉冲能量达到1.041 m J。最高光-光转换效率为16.8%，斜效率为19.3%，中红外激光脉宽约9.53ns。在最高能量输出时，OPO运转30分钟内的输出功率的均方根（Root mean square, RMS）为0.24%。通过温度-极化周期结合的调谐方式，在3.49-4.18μm的较宽范围内都能够保持0.9 W以上平坦的高能量输出。在极化周期27.5-29.6μm以及温度25-200℃的调节范围内闲频光波长调谐范围覆盖3.49-4.48μm。本项研究实现了重复频率k Hz量级、单脉冲能量m J量级的可调谐中红外输出，在光电对抗领域具有应用价值。

• 单位
  天津大学; 电子工程学院