[发明专利]一种双板条结构的走离补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及非线性光学变频激光技术领域，更具体涉及一种双板条结构走离补偿装置。

背景技术

二阶非线性效应主要包括倍频、和频、差频、光参量振荡等。激光频率变换对激光高技术的发展和拓宽激光的应用领域具有十分重要的意义。通过激光变频可以获得多种波长的激光，例如可产生红外，红光，绿光，蓝光，紫外和深紫外激光等，它们在大屏幕显示、激光医疗、高密度存储、微电子、微机械、激光全息技术以及泵浦可调谐光参量激光等方面有着巨大的应用前景和广阔的市场。

对于角度相位匹配过程，即非临界相位匹配，通常存在走离角，即能流密度矢量方向与波矢方向的夹角，使得激光变频效率降低、变频输出的光束质量变差。补偿走离效应可以增加相互作用长度、提高变频效率，改善光束质量。目前，补偿走离效应主要基于控制两块相同尺寸和相同切割方向的长方体状非线性光学晶体的摆放位置来实现，但是其相互作用长度较短，变频效率受到限制。随后又提出通过2N块相同尺寸和相同切割方向的长方体状的非线性光学晶体来增加相互作用长度，提高变频效率，但该设置增加了其复杂性与成本。综上，现有结构的补偿走离效应的装置虽然能够实现高转换效率的激光输出，但是存在结构复杂、成本高的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何简化现有的走离补偿装置结构，降低成本。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双板条结构走离补偿装置，所述装置包括第一非线性光学晶体和第二非线性光学晶体；所述第一非线性光学晶体和第二非线性光学晶体均为板条状，并固定在一起；基频光耦合进第一非线性光学晶体，按相位匹配角传播，之后，基频光和产生的谐波在第一非线性光学晶体的上表面和第二非线性光学晶体的下表面来回反射，最后从第二非线性光学晶体耦合输出；

所述第二非线性光学晶体的厚度设计方案如下：

A、当单轴晶体的相位匹配角、双轴晶体主平面内的相位匹配角为30度～60度时，所述第二非线性光学晶体的厚度可根据如下情况确定：

(1)变频过程中仅有一个波长的光为非常(e)光时，即相位匹配方式为或或(倍频)，第二非线性光学晶体的厚度可表示为d₂

d2=2tanρ1tanρ1+tanρ2d1---(1)]]>

其中，ρ₁表示e光在第一非线性光学晶体中传播和在第二非线性光学晶体中向右下方传播时的走离角，ρ₂表示e光在第二非线性光学晶体中向右上方传播时的走离角，d₁表示第一非线性光学晶体的厚度。

(2)变频过程中，基频光之一和谐波光均为非常光时，即相位匹配方式为e+o⇒e.]]>

a.优先根据基频e光，第二非线性光学晶体的厚度可设置为d₁₂