PPLN 和 MgO:PPLN晶体

MgO:PPLN是用于460nm~5100nm范围的高效波长变换的非线性光学晶体,提供了高精度的4.5um至33um极化周期,并且适用于大批量制造。
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周期极化铌酸锂晶体(Periodically Poled Lithium Niobate,PPLN)和周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体(MgO:PPLN)是一种全新的非线性光学晶体,它可以实现从可见光到中红外光的倍频、和频、光学参量振荡等高效频率变换。掺5% MgO 的PPLN 的光损伤阈值和光折变阈值大幅增加(与未掺MgO 的PPLN 相比),性能更加稳定并适合室温使用。英国Covesion 公司的MgO:PPLN 的为460-5100nm,极化周期4.5-33μm, 非线性系数大、无走离,通过设计周期,可以实现全波段的输出,尤其是MgO:PPLN 通过光学参量振荡可以实现宽调谐、高效的近红外和中红外激光输出。基于MgO:PPLN-OPO 开发的全固态红外激光器,具有体积小、可靠性高、成本低等优点。

MgO:PPLN的应用

PPLN装置设计用于高效转化激光波长,能够使客户获得常规固体激光器、二极管激光器等不能获得的波长。

例如,可将PPLN用于:

  1. 将1064nm激光倍频到532nm,这种技术用于绿色激光笔
  2. 将1064nm激光转换到3µm,用于气体检测或显微成像技术
  3. 产生针对一个特定的原子跃迁的窄线宽激光源,用于激光冷却和激光捕获。
  4. 作为一种选择,PPLN经常用于将高功率可调的1550nm光纤激光源倍频,作为对Ti:宝石激光器的一种低成本紧凑设计的替代品。这样的光源可用于显微系统对活细胞进行成像,或用于太赫兹(terahertz)时域光谱学以在国土安全应用中识别化学指纹。
  5. PPLN常用在光参量振荡器中产生高功率中红外光。可调的中红外系统用于大范围的显微成像技术和环境成像的光谱应用。脉冲能量超过1mJ的情况下,这些中红外源也作为激光对抗和激光雷达系统用于国防工业。

MgO:PPLN具有大范围的应用

  • 飞秒激光器:产生THz、计量、频率梳稳定
  • 生物光子学:相干反斯托克斯拉曼散射谱(CARS)显微、基于荧光的显微、DNA测序
  • 绿光激光器:激光投影仪、海床勘测
  • 量子光学:量子计算、精确导航系统
  • 国防:激光对抗、跟踪气体检测、激光雷达
  • 航天:环境监测、遥感、干涉测量

用于SHG的MgO:PPLN:可见光和近红外波段

用于SHG的MgO:PPLN晶体设计得能够用于大范围的常见激光波长。每个晶体都包括多种周期,以在不同温度下实现相位匹配。用于得到可见光波段的晶体包含5种周期,在30℃~110℃温度范围下可实现泵浦波长相位匹配。调到更高温度200℃可对更长波长进行相位匹配。全部的产品都经过严格的质量检验,也可根据要求提供定制的晶体长度、厚度、增透膜和周期设计。

  • 用于SHG的MgO:PPLN:可见光和近红外波段
  • 将红外波段激光高效地倍频为可见光和近光外波段
  • 可提供0.5mm和1.0mm孔径
  • 装配好的并具有两波段增透膜

二倍频MgO:PPLN晶体型号 (SHG)f1+f1=2f1

型号 泵浦波长(nm) 输出波长 (nm) 温度调谐范围 厚度 (mm) 长度 (mm)
MSHG976-0.5 970-992 485-496 30-200℃ 0.5 1-20 可选
MSHG1030-0.5 1024-1047 512-524 30-200℃ 0.5 1-40 可选
MSHG1047-0.5 1040-1064 520-532 30-200℃ 0.5 1-40 可选
MSHG1064-0.5 1058-1080 529-540 30-200℃ 0.5 0.5-40 可选
MSHG1064-1 1058-1080 529-540 30-200℃ 1 0.5-40 可选
MSHG1550-0.5 1532-1620 765-810 30-200℃ 0.5 0.5-40 可选
MSHG1550-1 1545-1610 773-805 30-200℃ 0.5 0.5-40 可选
MSHG1650-0.5 1605-1720 803-860 30-200℃ 0.5 1-40 可选
MSHG2100-0.5 1925-2250 963-1125 30-200℃ 0.5 1-40 可选

应用:产生绿光和蓝光、科学和医疗、频率梳稳定、荧光显微镜。

用于OPO、DFG和SFG的MgO:PPLN

MgO:PPLN宽的透光范围和非临界走离角使其成为产生中红外波段激光的理想材料。基于我们的标准设计结构,用于光学参量振荡(OPO)、差频(DFG)和和频(SFG)的MgO:PPLN晶体适用于普通的泵浦波长1064nm,或者775nm和1550nm。OPO和DFG晶体覆盖宽的连续可调范围,从近红外到超过4.5µm的中红外,同时SFG晶体设计用于产生可调谐的绿光。所有的晶体经过严格的质量检验,可以提供现货。

中红外可调谐激光产生MgO:PPLN晶体型号 (IR-OPO)fs+i=fs+fi

  • 1064nm泵浦可产生大范围可调中红外
  • 也适用于DFG
  • 30-200℃的温度调节范围
  • 可提供0.5mm和1.0mm孔径
  • 装配好的并镀有三波段增透膜
型号 泵浦波长(nm) 输出波长信号光(nm) 输出波长闲频光(nm) 调谐温度范围 厚度 (mm) 长度 (mm)
MOPO1-0.5 1064 1410-2128 2128-4340 30-200℃ 0.5 3,20,40
MSHG1064-1 1064 1480-2128 2128-3785 30-200℃ 1 3,20,40

应用:中红外光谱学、环境监测、激光雷达(LIDAR)和激光对抗

差频MgO:PPLN晶体 DFG f1-f1=f1-2

  • 1064nm和调谐的775nm泵浦源相互作用,可获得调谐的2400~3000nm
  • 30-200℃的温度调节范围
  • 可提供0.5mm和1.0mm孔径
  • 装配好的并镀有三波段增透膜
型号 泵浦波长(nm) 输出波长 (nm) 温度调谐范围 厚度 (mm) 长度 (mm)
MDFG1-0.5 737-786&1064 2398-3008 30-200℃ 0.5 20,40
MDFG2-0.5 775-869&1064 2853-4741 30-200℃ 0.5 20,40

应用:中红外光谱学、环境监测、激光雷达(LIDAR)和激光对抗

非掺杂PPLN二倍频晶体 (SHG)f1+f1=2f1

型号 泵浦波长(nm) 输出波长 (nm) 温度调谐范围 厚度 (mm) 长度 (mm)
SHG4 1310-1322 655-661 160-200℃ 0.5 1,10
SHG7 2024-2250 1012-1125 160-200℃ 0.5 1,10,20

非掺杂PPLN和频晶体 SFG f1+f1=f1+2

  • 1550nm和调谐的780nm或810nm泵浦源相互作用,可获得调谐的绿光波长
  • 0.5nm孔径
  • 装配好的并镀有三波段增透膜
型号 泵浦波长(nm) 输出波长(nm) 温度调谐范围 厚度(mm) 长度(mm)
MSFG1 775-840&1550 516-544 30-200℃ 0.5 1-40可选

应用:从1550nm产生级联三倍频、量子光学

用于从研发到批量代工生产设计的定制MgO:PPLN

Covesion极化技术为独特的PPLN晶体的设计和生产提供了多功能的基础。定制设计和制造服务提供针对特定应用的技术方案,技术方案具有专业的周期设计和制造,为客户的目标激光系统提供特质的波长转化解决方案。

定制设计方案包括:
  • 一次性晶体
  • 代工生产(OEM)原型
  • 大批量生产

如果库存的晶体不满足客户的要求,我们可为客户的应用寻找最佳的晶体解决方案。定制制造服务涉及到与客户讨论整个周期结构设计、掩膜设计、晶片极化、切块、抛光和镀增透膜。

客户定制的晶体可设计具有标准的Covesion多周期结构,以使客户能够继续使用我们的温度控制系统,也可具有客户自己独特的设计以适用于客户的代工生产的激光系统。我们可生产小至<1mm3的单个晶体以用于紧凑的腔内设计,或几毫米光栅孔径、长度较长的晶体用于高功率激光应用。

为更特别的应用提供掩膜版

每个晶体设计都具有自己的掩膜以形成铌酸锂晶体的图案。根据客户的要求,这些掩膜可用于生产更多的定制长度和镀膜的晶体。

部分客户定制型号MgO:PPLN晶体

型号 泵浦波长(nm) 输出波长(nm) 光栅周期范围μm 应用
MSHG1180 1170-1215 585-608 9.2-11.00 黄色激光产生晶体
MSFG612 1000-1025, 1550 608-607 10.40-11.00 量子光学
MSFG626 1550-1560, 1051 618-628 11.12-11.22 量子光学
MSFG637 1550-1590, 1070 628-640 11.60-11.80 量子光学
MSFG647 1085-1160, 1550 638-663 12.10-12.90 量子光学

 

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