Estudio sobre la eficiencia y la resistencia a la temperatura del cristal PPLN chirriado en un experimento de duplicación de frecuencia de 1064 nm - 06

Estudio sobre la eficiencia y robustez térmica del chirrido.PPLNcristal en experimento de duplicación de frecuencia de 1064 nm- 06

4.Resultado experimental y análisis.

4.2 Comparación de robustez de temperatura entre CPPLN y LBO

Cuando la luz de entrada de 1064 nm es de 22,53 W, las curvas de la potencia óptica de frecuencia duplicada generada por CPPLN(www.wisoptic.com)y LBO(www.wisoptic.com)con la temperatura se muestran en la Figura 5 (a) y la Figura 5 (b). La mitad del ancho total máximo de la potencia óptica de frecuencia duplicada de CPPLN con respecto a la temperatura es 8,40 ℃, con un rango de 24,19 ℃ a 32,59 ℃. La mitad del ancho total máximo de la potencia óptica de frecuencia duplicada de LBO con respecto a la temperatura es 6,12 ℃, oscilando entre 15,54 ℃ y 21,66 ℃, que es inferior a la mitad del ancho total máximo de CPPLN. Dentro del rango de ancho medio máximo, LBO muestra una tendencia monótonamente creciente y monótonamente decreciente, mientras que CPPLN muestra una tendencia oscilante, no una simple tendencia monótonamente creciente o decreciente. Hay tres picos en este rango, que son 148 mW, 120 mW y 105 mW respectivamente.

Figura 5.La relación entre la potencia de SHG y la temperatura de diferentes cristales de SHG. a) CPPLN; (b) LBO

A partir de las ecuaciones (4) y (5), sabemos que el rango de temperatura de la adaptación del cristal está relacionado con factores como el índice de refracción del cristal, la estructura del cristal polarizado (incluido el ciclo de trabajo, el período de polarización, el chirrido, etc.). .). Dado que habrá ciertos errores de procesamiento entre la estructura cristalina diseñada y la estructura cristalina procesada real, e inevitablemente habrá ciertos errores entre el índice de refracción calculado por Sellmeier.miecuación y el índice de refracción real, estos factores conducen a la diferencia entre el rango de temperatura de la adaptación de la red cristalina recíproca y los resultados de la simulación. En este caso, los valores absolutos de la teoría y la práctica no son necesariamente exactamente los mismos, pero las tendencias relativas deben ser consistentes. Por lo tanto, en el experimento nos preocupa más la forma de su curva característica que los valores absolutos.

Creemos que la razón por la cual la curva del cristal CPPLN muestra tal tendencia está relacionada con la precisión del período de polarización que puede lograr el fabricante de procesamiento del cristal polarizado. La precisión mínima de procesamiento del período de polarización del cristal CPPLN utilizado en este experimento es de 10 nm, es decir, el error del período de polarización es de aproximadamente el 0,14%. Por lo tanto, la estructura real de CPPLN no es consistente con la estructura ideal, pero hay una desviación. La distribución real del vector de la red cristalina recíproca no es exactamente la misma que la simulación y no es uniforme. A 27 ℃ y 30 ℃, hay una caída significativa de potencia debido a la falta de vectores reticulares recíprocos adaptados causada por errores de procesamiento. A 25 ℃, 29 ℃ y 32 ℃, el vector reticular recíproco del cristal puede compensar el desajuste de fases del proceso de duplicación de frecuencia, lo que resulta en un aumento significativo de la potencia.conduciendo aOscilación de la curva característica de temperatura en el rango de temperatura de 24,19 ℃ a 32,59 ℃. Para ilustrar mejor el problema, simulamos la eficiencia de duplicación de temperatura y frecuencia de cristales CPPLN con diferentes ciclos de trabajo, y los resultados se muestran en la Figura 6. Se puede ver que cuando el ciclo de trabajo del cristal polarizado tiene una desviación del 0,01% , la curva de relación entre la temperatura y la eficiencia de duplicación de frecuencia mostrará un cambio muy significativo: cuando el ciclo de trabajo es del 49,61%, la curva es relativamente plana y la eficiencia de duplicación de frecuencia de las alas central y dos es cercana; cuando el ciclo de trabajo se vuelve más pequeño, la eficiencia de duplicación de frecuencia de la parte media aumenta y la eficiencia de duplicación de frecuencia de las dos alas se debilita; cuando el ciclo de trabajo aumenta, la eficiencia de duplicación de frecuencia de la parte media se debilita y la eficiencia de duplicación de frecuencia de las dos alas aumenta y aparecen tres picos en diferentes posiciones. Cuando el ciclo de trabajo es del 49,62%, la tendencia de la curva es básicamente consistente con los resultados obtenidos en el experimento, lo que indica que el ciclo de trabajo del cristal CPPLN realmente procesado debería ser ligeramente mayor que el ciclo de trabajo diseñado.

Figura 6.La relación entre la temperatura y la eficiencia de SHG de CPPLN con diferentes ciclos de trabajo. (a)49,60%; b) 49,61%; c) 49,62%; d) 49,63%