利用自制的高功率连续单频1.06 μm激光器抽运基于周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体的单共振光学参量振荡器(SRO), 实验产生了宽调谐高功率连续单频红外激光。通过控制改变PPLN晶体的极化周期和温度, 连续单频信号光和闲频光波长分别可从1.45 μm调谐到1.79 μm和从2.62 μm调谐到3.99 μm。当抽运功率为15.5 W时, 1.52 μm信号光和3.53 μm闲频光的最大输出功率分别为5.1 W和2.1 W, 光光转换效率达46.5%。当SRO自由运转时, 信号光和闲频光在4 h内实测的功率波动分别小于±2.77%和±2.79%, 同时信号光在4 h内实测的频率漂移小于±45 MHz。
《利用单共振光学参量振荡器产生宽调谐高功率连续单频红外激光》这篇研究文章详述了一种创新的光学技术，该技术能够产生具有广泛调谐范围且功率高的连续单频红外激光。实验中，研究者采用自行研制的高功率、连续单频1.06微米激光器作为泵浦源，驱动基于周期性极化铌酸锂（PPLN）晶体的单共振光学参量振荡器（SRO）。这一设置的关键在于PPLN晶体，它的极化周期和温度调控使得输出的信号光和闲频光波长能够进行广泛的调谐。
具体来说，通过调整PPLN晶体的极化周期，信号光的波长可以从1.45微米变化到1.79微米，而闲频光的波长则可以从2.62微米调谐到3.99微米。实验结果表明，在泵浦功率为15.5瓦时，1.52微米的信号光和3.53微米的闲频光分别达到最大输出功率5.1瓦和2.1瓦，显示出46.5%的高效光光转换效率。这种高效率意味着能量转换过程中的损耗较小，从而实现更高功率的激光输出。
此外，研究还关注了SRO的稳定性。在自由运转状态下，经过4小时的测试，信号光和闲频光的功率波动分别保持在±2.77%和±2.79%以内，显示出了良好的稳定性。同时，信号光的频率漂移在4小时内小于±45MHz，这确保了激光的频率稳定，对于需要精确频率控制的应用至关重要。
这项工作的重要意义在于，它提供了一种新的方法来产生宽调谐、高功率的连续单频红外激光，这对于科学研究、工业加工、医学成像、环境监测等众多领域具有潜在的应用价值。例如，在光谱学中，这种宽调谐能力可以用于探测不同分子的吸收特性；在医疗领域，精确的单频激光可用于眼科手术或肿瘤治疗；而在通信技术中，稳定的频率特性有利于实现长距离、高数据率的光通信。
这篇论文展示了通过单共振光学参量振荡器技术如何实现对红外激光的高效、宽范围调谐，同时保证了输出激光的高功率和稳定性。这一突破性进展为未来红外光源的开发提供了新的思路，预示着在光学科学和技术领域有广阔的应用前景。
