Recherche sur les oscillateurs paramétriques infrarouges moyens - Partie 04

2.Analyse théorique de l'OPO

Selon la condition de quasi-accord de phase, l'énergie et l'impulsion Les lois de conservation lors du processus de conversion de fréquence non linéaire à trois ondes de l'OPO sont les suivantes :

1/λ_p = 1/λ_s + 1/λ_je (1)

n_p/λ_p -n_s/λ_s-n_je/λ_je - 1/Λ = 0    (2)

Dans cette équation :λ_p,λ_set λ_je représentent respectivement les longueurs d'onde de la pompe, du signal et de la lumière de ralenti ;Λdésigne la période de polarisation du cristal ;n_p, n_s etn_jereprésentent respectivement les indices de réfraction de la lumière de pompe, du signal et de la lumière complémentaire. Ces indices peuvent être calculés à partir des équations de Sellmeier pour les indices de réfraction du cristal MgO:PPLN :

    n_e² =un₁ +b₁f + (un₂ +b₂f)/[λ²-(un₃ +b₃f)²] + (un₄ +b₄f)/(λ² -un₅²) -un₆λ²  (3)

Les valeurs des paramètres de l'équation (3) sont présentées dans le tableau 2. Parmi celles-ci,fest une fonction de la températuret et peut s'exprimer sous la forme :

f= (t−24.5)/(t+570,82)   (4)

Tableau 2. Valeurs des paramètres de l'équation de Sellmeier

Sur la base des équations (1) à (4), la courbe d'accord de la période de polarisation pour un cristal MgO: PPLN pompé par un laser de 1, 064 μm a été simulée, comme le montre la figure 3. Lorsque la période de polarisation est de 29, 5 μm et que la température de fonctionnement est de 30 ° C, une sortie laser infrarouge moyen à 3, 82 μm peut être obtenue.

Fig. 3 Période de réseau différente de la plage d'accordabilité en longueur d'onde du MgO:PPLN-OPO