[发明专利]偏振无关的准位相匹配倍频器及其制作方法

权利要求书

1.一种偏振无关的准位相匹配倍频器，其特征在于，包括在光路中依次摆放的消偏器和第一周期性极化铌酸锂晶体片和第二周期性极化铌酸锂晶体片；其中，所述第一周期性极化铌酸锂晶体片和所述第二周期性极化铌酸锂晶体片光学性能相同，分别为Z向切割的铌酸锂晶体经过室温电场极化制成，所述室温电场极化为在铌酸锂晶体片的+Z面上负畴区域改变电畴极化方向；所述光路的方向为x-y-z坐标系中的x方向；所述第一周期性极化铌酸锂晶体片的c轴沿z方向，所述第二周期性极化铌酸锂晶体片的c轴沿y方向。

2.如权利要求1所述的准位相匹配倍频器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，选取两片大小为20×10×1mm，即厚度为1mm的Z向切割的铌酸锂晶体；

步骤二，计算室温下满足位相匹配条件下所需要的极化周期Λ：

Λ=λ2(nSH-nFW)]]>

式中，λ为入射的基频光的波长，n_FW为铌酸锂晶体对基频光的折射率，n_SH为铌酸锂晶体对基频光的折射率；

步骤三，根据得到的周期对晶体进行室温极化，改变电畴的极化方向，形成所述第一周期性极化铌酸锂晶体片和所述第二周期性极化铌酸锂晶体片；

步骤四，光路中，在所述第一周期性铌酸锂晶体片的前方放置所述消偏器，在所述第一周期性铌酸锂晶体片的后方放置所述第二周期性极化铌酸锂晶体片；其中，所述第一周期性极化铌酸锂晶体片的c轴沿z向，所述第二周期性极化铌酸锂晶体片的c轴沿y向；

步骤五，选择一束非偏振激光作为基频光，即可实现所述偏振无关的准位相匹配倍频器。

3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，步骤二中入射的基频光的波长为1064nm，n_FW为2.156，n_SH为2.234，极化周期Λ为6.81μm。

4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述改变电畴的极化方向，是指：根据计算得到的正负电畴的排列顺序，用光刻方式在晶片的+Z面制作金属格栅，所述金属格栅与高压电源的一极相连，其中每个格栅的宽度为电畴宽度；所述高压电源的另一极与一块接地的、表面抛光的金属板相连，所述金属板直接与所述晶片的-Z面接触；由高压电源产生高压脉冲施加于+Z面的所述金属格栅与-Z面的所述金属板之间，在有电极的畴区域，利用高压电场克服晶体内部的矫顽场使该畴区域的电畴的自发极化方向反转；在无电极的畴区域，电畴的极化方向仍保持原来的方向，其中，+Z面与水平面平行并面向z轴正方向。