當一束功率非常大的相幹激光作為(wei) 泵浦源照射到特定的非線性晶體(ti) 時，在非線性晶體(ti) 的作用下，晶體(ti) 後會(hui) 出現兩(liang) 束頻率不同於(yu) 泵浦的激光，一束為(wei) 信號光，一束為(wei) 閑頻光。將以上物質放入相對應的光學諧振腔內(nei) ，此時泵浦光，信號光，閑頻光在諧振腔內(nei) 傳(chuan) 播，此時由於(yu) 諧振腔腔長有固定值，信號光與(yu) 泵浦光可以形成駐波來回振蕩，而閑頻光此時被消耗，當激光器內(nei) 部的增益大於(yu) 損耗時，激光輸出，形成OPO（光學參量振蕩器）。
OPO激光器原理
光參量振蕩器（Optical parametric oscillator, OPO）是類似於(yu) 激光器的光源，也需要采用激光器諧振腔，但是並不是利用受激輻射，而是利用非線性晶體(ti) 材料中參量放大過程產(chan) 生的光增益。與(yu) 激光器類似，它也具有泵浦功率閾值，低於(yu) 該值時，輸出功率很小（隻有一部分參量熒光）。
圖1.光參量振蕩器示意圖
OPO一個(ge) 很大的優(you) 勢在於(yu) 其信號光和閑散光可以在很大範圍內(nei) 變化，二者之間的關(guan) 係由相位匹配條件決(jue) 定。因此可以得到普通激光器很難或者不能產(chan) 生的波長（例如，中紅外，遠紅外或者太赫茲(zi) 光譜區域），並且也可以實現很大範圍的波長調諧（通常通過改變相位匹配條件）。因此OPO特別適用於(yu) 激光光譜學。
光參量振蕩器一個(ge) 限製條件是它需要具有很高光強和空間相幹性的泵浦源。因此，通常需要采用一個(ge) 激光器來泵浦OPO，由於(yu) 不能直接采用激光二極管，該係統變得相對較複雜，包好一個(ge) 激光二極管，一個(ge) 二極管泵浦的固態激光器和實際的OPO.
圖2.環形諧振腔的光參量振蕩器
大多數OPO都是單共振的，即諧振腔的共振波長為(wei) 信號光波長或者閑散光波長，而不是對兩(liang) 者都共振。（對於(yu) 非共振的波，諧振腔二色性反射鏡或者偏振光學器件會(hui) 對其產(chan) 生很高的諧振腔損耗，因此具有非常小的光學反饋。）但是，也有雙共振的OPO，其中信號光和閑散光都是共振的。後者隻有當采用單頻泵浦激光器時才有作用。
雙共振OPO的優(you) 勢在於(yu) 其泵浦功率閾值低很多。尤其在連續光工作時非常重要。但是，調諧特性比較複雜：如果改變晶體(ti) 溫度或者泵浦波長，那麽(me) 信號光和閑散光波長變化劇烈，因此調諧是非單調的。這時因為(wei) 工作波長主要由信號光和閑散光同時共振要求來決(jue) 定，而不是由相位匹配條件。
另一個(ge) 可能性是共振增強泵浦光波，有時国产成人在线观看免费网站在泵浦激光器為(wei) 單頻激光器的情形。在三重共振的OPO中，泵浦光、信號光和閑散光都是共振的。這一器件工作條件非常嚴(yan) 格。一種簡單的方法是製作腔內(nei) 泵浦的OPO，其中非線性晶體(ti) 放置在泵浦激光器諧振腔中，具有很高的腔內(nei) 功率。
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