单频光纤激光器抽运的中红外连续单谐振光学参变振荡器

报道了采用自行研制的全光纤主振荡功率放大(MOPA)结构1064 nm单频Yb光纤激光器抽运掺氧化镁的周期性极化铌酸锂(PPMgLN)晶体实现3.81 μm输出的中红外连续波(cw)单谐振光学参变振荡器(OPO)。单谐振OPO通过e→e+e相位匹配，基于50 mm长，28.5~31.5 μm多周期的PPMgLN晶体(MgO掺杂摩尔分数为5%)，选用其中29.5 μm的周期，采用了两镜线性腔结构。在30 ℃的工作温度下，通过49 W的线偏振激光抽运，获得了最大功率4.25 W，波长为3.81 μm的闲频光输出，抽运阈值为5 W，其对应量子转换效率为31.1%。实验还通过改变PPMgLN晶体的工作温度21~170 ℃，获得了中红外波长3. 65~3.82 μm激光输出，测量了相应OPO的输出光谱。通过对比实验所测得中红外光输出波长与两组不同的理论计算结果，发现当晶体工作温度大于110 ℃后，实验测量结果与理论计算结果有一定的偏差，这和实验中晶体在高温区控温精度有一定的关系。