Investigación sobre osciladores paramétricos de infrarrojo medio - Parte 03

2.Configuración experimental

El sistema OPO, como se ilustra en la Figura 2, comprende un divisor de haz polarizador (PBS), una lámina de media onda (HWP), un rotador de Faraday (FR), un grupo de lentes de acoplamiento (M1 y M2), espejos de cavidad (M3 y M4), un cristal de MgO:PPLN, un horno con control de temperatura y un divisor de haz (M5). El OPO emplea un esquema de adaptación de fase e→e+e. El PBS convierte la salida del láser de bombeo de 1064 nm del láser de fibra en luz polarizada linealmente; esta se utiliza junto con la HWP para ajustar la dirección de polarización y satisfacer los requisitos de adaptación de fase. La distancia entre M1 y M2 se ajusta para enfocar el haz de bombeo, aumentando así la densidad de potencia del láser de bombeo, mientras que el FR sirve para aislar cualquier luz de bombeo residual que regrese. El cristal de MgO:PPLN (fabricado porWisópticoEl cristal MgO:PPLN (Technology Co., Ltd.) mide 50 mm × 3 mm × 2 mm, tiene una concentración de dopaje de MgO del 5 % (fracción atómica) y un período de polarización de 29,5 μm. Ambas caras del cristal están recubiertas con películas antirreflectantes optimizadas para los rangos de longitud de onda de 1030–1080 nm, 1380–1800 nm y 1800–4500 nm. El cristal MgO:PPLN está montado dentro de un horno con control de temperatura, asegurado por un soporte de cobre libre de oxígeno fabricado a medida; la temperatura de funcionamiento se establece en 30 °C, con una precisión de control de temperatura de ±0,1 °C. Para mejorar la eficiencia de conversión del MgO:PPLN-OPO, se adopta una configuración de funcionamiento DPSR-OPO (OPO de resonancia simple doblemente bombeado). La cavidad resonante presenta una estructura cóncava doble, compuesta por un espejo de entrada (M3) y un espejo de salida (M4); las especificaciones del recubrimiento de estos espejos se detallan en la Tabla 1. Tanto el espejo de entrada M3 como el de salida M4 son espejos planocóncavos con un radio de curvatura de 300 mm; la longitud total de la cavidad resonante es de 75 mm, con el cristal de MgO:PPLN situado en el centro de la cavidad. Bajo la excitación de la luz de bombeo, la cavidad resonante experimenta una oscilación paramétrica óptica, emitiendo luz de señal e idler; la luz de señal y la idler se separan posteriormente una a una mediante el divisor de haz M5.

Fig. 2 Configuración experimental de OPO basada enMgO: PPLN

Tabla 1. Parámetros de recubrimiento del espejo de cavidad.