一种参量光的产生方法及应用与流程

技术特征：
1.一种参量光的产生方法，包括：提供非线性光学材料，所述非线性光学材料满足和频相位匹配条件，即同时满足ω
p
ω
i
＝ω
s
的能量守恒条件和n
p
ω
p
n
i
ω
i
＝n
s
ω
s
的动量守恒条件；s表示信号光，p表示泵浦光，i表示闲频光；将波长为λ
p
的激光作为泵浦光，入射到所述非线性光学材料中，该材料将输出波长为λ
s
的信号光，即为可调谐和频参量光。2.根据权利要求1所述的参量光的产生方法，其特征在于，通过调整非线性光学材料的空间方向、温度、电压或微结构参数，连续改变和频相位匹配条件，从而使λ
s
连续变化，输出可调谐和频参量光。3.根据权利要求1所述的参量光的产生方法，其特征在于，波长为λ
i
、λ
s
的光波依靠参量散射或参量荧光由非线性光学材料自发产生和放大；或者，波长为λ
i
、λ
s
的光波依靠参量散射或参量荧光由非线性光学材料自发产生和放大，在非线性光学材料两端加入腔镜形成谐振腔，使信号光通过多次往返获得更大增益，输出显著增强；或者，在输入端提供较低能量的信号光λ
s
，λ
p
与λ
s
在满足和频相位匹配条件的情况下相互作用，以消耗泵浦光为代价使信号光在输出端显著增强。4.根据权利要求1所述的参量光的产生方法，其特征在于，所述非线性光学材料为具有单一结构的体块晶体，可实现准相位匹配的具有周期性结构的晶体，普通光纤，或者光子晶体光纤；优选的，所述的体块单晶为gdcob、ycob、kdp或bbo。5.根据权利要求1所述的参量光的产生方法，其特征在于，以脉冲激光作为泵浦光；优选的，用聚焦或者缩束的方式对泵浦光进行空间整形，以增加泵浦光功率密度，提高信号光输出能量和转换效率。6.根据权利要求1所述的参量光的产生方法，其特征在于，以1540nm的飞秒激光为泵浦光：当非线性光学材料为θ＝146
°
,φ＝0
°
切向的gdcob晶体时，转动晶体来调节和频相位匹配条件，获得485-770nm的可见波段可调谐激光输出；当非线性光学材料为θ＝140
°
,φ＝0
°
切向的ycob晶体时，转动晶体来调节和频相位匹配条件，获得450-770nm的可见波段可调谐激光输出；优选的，以1056nm的飞秒激光为泵浦光，当非线性光学材料为θ＝149
°
,φ＝0
°
切向的ycob晶体时，转动晶体来调节和频相位匹配条件，获得425-528nm的可见波段可调谐激光输出；优选的，以1056nm的飞秒激光为泵浦光，当非线性光学材料为θ＝41
°
,φ＝45
°
切向的kdp晶体时，转动晶体来调节和频相位匹配条件，得390-670nm的可见波段可调谐激光输出；优选的，以1053nm的飞秒激光为泵浦光，当非线性光学材料为θ＝23
°
,φ＝30
°
切向的β-bbo晶体时，转动晶体来调节和频相位匹配条件，可以获得185-526.5nm的可见波段可调谐激光输出。7.权利要求1所述参量光产生方法的如下应用：193nm光刻机、325nm医学诊断和照射治疗的和频参量光产生；紫外差分吸收激光雷达的双波长和频参量光产生；
一氧化碳中毒血红蛋白检测的双波长和频参量光产生；治疗难治性鲜红斑痣的双波长和频参量光产生；输出白光的和频参量光产生。8.一种参量光的产生装置，包括沿光路依次设置的泵浦光光源和非线性光学介质，所述非线性光学材料满足和频相位匹配条件，即同时满足ω
p
ω
i
＝ω
s
的能量守恒条件和n
p
ω
p
n
i
ω
i
＝n
s
ω
s
的动量守恒条件；s表示信号光，p表示泵浦光，i表示闲频光。9.根据权利要求8所述的参量光的产生装置，其特征在于，泵浦光光源和非线性光学介质之间还设置有聚焦透镜；优选的，沿光路在非线性光学介质后面还设置有滤色片；优选的，沿光路在聚焦透镜和非线性光学介质之间设置有光参量振荡输入镜，在非线性光学介质后面设置有光参量振荡输出镜。10.根据权利要求9所述的参量光的产生装置，其特征在于，还包括信号光光源，信号光反射镜，泵浦光、信号光合束镜，使得信号光光源产生的信号光通过信号光反射镜的反射，泵浦光、信号光合束镜的合束与泵浦光光源产生的泵浦光一同进入聚焦透镜；优选的，沿光路在非线性光学介质之后还设置有非线性光学第二介质，泵浦光光源和非线性光学介质之间设置有缩束系统前镜和缩束系统后镜，在非线性光学第二介质后面设置有滤色片。

技术总结
本发明涉及一种参量光的产生方法及应用，属于激光与非线性光学领域。方法包括：提供非线性光学材料，非线性光学材料满足和频相位匹配条件，即同时满足ω


技术研发人员：王正平 赵学志 于法鹏 孙洵 许心光
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2020.09.15
技术公布日：2022/3/14