基于PPLN温度渐变控制的宽调谐中红外差频产生激光光源

提出了一种基于等周期PPLN晶体渐变式温度控制的宽带中红外差频产生(DFG)激光光源的设计新方案。理论研究结果显示，在固定抽运光波长条件下，闲频光/信号光的准相位匹配(QPM)波长接收带宽(BW)随着晶体两端温度梯度的增加而增加，但差频转换效率却随之下降。当抽运光波长固定为1.08 μm时，在均匀温度条件下中红外闲频光的QPM BW约为8 nm。固定晶体初始端的温度为30 ℃，当晶体两端的温度梯度分别设定为20 ℃、40 ℃和60 ℃时，闲频光的QPM BW可分别拓宽至35 nm、80 nm和136 nm。与此同时，QPM带内相对差频转换效率分别下降至0.2、0.095 和0.06。当晶体初始端的温度设定为90 ℃，仍保持晶体两端的温度梯度为60 ℃时，该宽带的闲频光QPM带向短波长方向平移，其波长覆盖范围为3.288~3.464 μm。