超大功率频率转换波导

        基于周期极化铌酸锂(Periodically Poled Lithium Niobate,PPLN)材料的光波导器件,通过准相位匹配技术可以实现非常高效的激光频率转换,波长可以覆盖350nm至5.2μm。

        PPLN 波导是一种基于周期极化铌酸锂(Periodically Poled Lithium Niobate,PPLN)材料的光波导器件,通过准相位匹配技术可以实现非常高效的激光频率转换,波长可以覆盖350nm至5.2μm。

       目前,基于铌酸锂薄膜材料制备的PPLN波导无论在产品的稳定性还是大功率性能上都远胜于传统质子交换波导,这一项技术可以帮助用户轻松拓展激光频率范围,并且支持瓦级以上的激光输出,是目前光纤激光器最常用的非线性模块。

图1.2产品实物展示

指标 单位 规格
混频类型
倍频
输入波长
nm
1550(支持350至5200定制)
输出波长
nm
775(支持350至5200定制)
输入光纤类型
PM1550/FC/APC(可定制)
输出光纤类型
PM780/FC/APC(可定制)
泵浦条件
CW
归一化转换效率
%/W
40-200(可定制)
最大输出功率
W
3(6W泵浦功率下)
温度调谐能力
nm/℃
0.16(随工作波长变化)

775nm/780nm紧凑型低功耗波导测试数据:

图1:775nm/780nm紧凑型低功耗波导输出功率随泵浦功率的关系图

775nm/780nm大功率波导测试数据:

图2:大功率波导输出功率随泵浦功率的关系图

775nm/780nm温度调节能力数据:

图3:输出波长随温度关系图(中心波长可以订制)

532nm/509nm波导测试数据:

图4:输出功率随泵浦功率的关系图

PPLN波导一般应用在以下领域:

量子信息领域:

  • 量子频率转换:可高效率、低噪声地将红外单光子上转换到可见光波段进行探测,扩展硅雪崩光电二极管的工作波长;也可将可见光波段单光子频率转换至通信波段,实现长距离的量子存储器纠缠等。
  • 量子探测:作为量子探测领域的核心器件之一,其内部转换效率高,可解决量子信息领域频率差异难题。

激光技术领域:

  • 倍频:可将1064nm激光倍频到532nm,用于碘钟或海底探测设备;也可倍频1550nm光纤源,作为钛宝石激光器的低成本替代,用于活细胞成像的显微镜系统等。

  • 产生窄线宽激光源:用于产生针对特定原子跃迁的窄线宽激光源,以应用于原子冷却和俘获等。

光学参量振荡领域:

可作为光学参量振荡器的关键部件,产生波长在350nm至5.2μm之间的可调谐光,输出功率可达数瓦,可应用于光谱学和环境成像等领域。

太赫兹领域:

基于PPLN波导的光学整流效应等可产生太赫兹辐射,其相位匹配条件可通过周期性极化结构的特定设计进行优化,可应用于安检、生物医学和质量检测等领域。

光谱学领域:

可用于产生中红外频率梳,实现分子振动光谱检测,在环境科学、化学分析等领域有重要应用,如检测大气中的痕量气体等。

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