角度調(diào)整
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G \ a-CN> 為了獲取最大的轉(zhuǎn)換效率, 角度調(diào)整是最常見的方法來達(dá)相位匹配方向. 現(xiàn)有兩軸來調(diào)整晶體角度如圖中所示.
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Crystal Angle Tilting
NLO晶體主要是按普通的晶體平面方向切割, 所以調(diào)動(dòng)n軸對(duì)提高轉(zhuǎn)換效率并沒有幫助. 然而在調(diào)動(dòng)m軸, 一般為打點(diǎn)面, 則有明顯的不同效果. 客戶們必須在轉(zhuǎn)動(dòng)m軸時(shí)加倍留意 . j^u [ F"
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最佳晶體尺寸和切割 %|Hp Bs#'
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當(dāng)選擇NLO晶體時(shí), 請(qǐng)盡量提供晶體的切割角度和尺寸. 不同的角度定向主會(huì)產(chǎn)生不同的非線性效果. 例如在I類倍頻1064nm時(shí), BBO的切割角度為θ=22.8度和Φ=0度.備注:θ為光軸和通光方向的極角. 而Φ則是與X軸和通光方向在XY平面上的投影方位角. ~5#)N{GbY
晶體中的坐標(biāo)圖(K為光入射方向)
對(duì)于晶體尺寸, 一般是分為寬度(W), 高度(H)和長度(L), 常用寫法是W×H×Lmm3. 晶體尺寸請(qǐng)小心設(shè)計(jì)因?yàn)閮r(jià)格和體積是成正比, 而且晶體長度是直接影響轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵. 至于晶體高度(H), 激光光束直徑是為主要考慮因素. 最理想的高度是比光束直徑稍為大一點(diǎn)如長1到2mm左右. cz.3|Lby
晶體尺寸圖
當(dāng)設(shè)計(jì)理想晶體寬度時(shí), 光束寬度和可調(diào)波長范圍為主要考慮條件. 如是一單向NLO過程,例如是倍頻532nm, 我們會(huì)選擇W=H. 但如是可調(diào)的廣闊波長NLO過程, 在染料激光器中用BBO作倍頻440nm到660nm作例子, 晶體就需要從θ=36度調(diào)至θ=66.6度. 寬度(W)可由公式:H+2tan((66.6-36)/2)×L, 如設(shè)晶體高度(H)為4mm和長度(L)為7mm, W則大約是8mm左右. , r+"7$
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每一NLO晶體都有其標(biāo)準(zhǔn)作為激光倍頻時(shí)脈沖寬度長于奈秒(ns)的長度. 例如,BBO和KTP的標(biāo)準(zhǔn)長度為7mm和5mm. 然而在OPO和OPA中,BBO所需要的長度則為>12mm, 而在超快脈沖激光中的SHG和THG則要使用薄片晶體小于1mm.
