非線性光學-第三章教案資料

1、非線性光學非線性光學-第三章第三章3.1.2 3.1.2 光學二次諧波的基本理論光學二次諧波的基本理論3.1.2 3.1.2 光學二次諧波的基本理論光學二次諧波的基本理論zkkkizkkkizkkkieAAcnDizAeAAcnDizAeAAcnDizA)(*13132)2(222)(*23231)2(111)(21213)2(333132231213:),;()(2:),;()(2:),;()(2對于沿對于沿z方向傳播的三波混頻的耦合波方程方向傳播的三波混頻的耦合波方程令令 1= 2= ; 3 = 2 n ( 1)= n ( 2)= n1 ; n( 3)=n3 2; : ),2 ; (22

2、1; : ),; 2(22)(2*13)2(11)2(11)2(333113DeAAcnizADeAAcnizAz-kkizk-ki對于倍頻效應：入射基波對于倍頻效應：入射基波 及產(chǎn)生的二次諧波及產(chǎn)生的二次諧波2 2 的耦合波方的耦合波方程程在非共振條件下，根據(jù)電極化的復共軛性質(zhì)和全置換對稱性在非共振條件下，根據(jù)電極化的復共軛性質(zhì)和全置換對稱性z-kkizk-kieAAcnizAeAAcnizA)(2*13)2(11)2(11)2(333113: ),2 ; ( : ),; 2(倍頻的倍頻的耦合波方程耦合波方程z-kkizk-kieAAeeecnizAeAAeeecnizA)(2*1313)2

3、(111)2(1111)2(3333113: ),2 ; ( : ),; 2(設定基頻和倍頻光的振動方向的單位矢量分別為設定基頻和倍頻光的振動方向的單位矢量分別為e1, e3 ，則耦合波改寫則耦合波改寫成標量形式成標量形式d) ,2 ; () , ; 2() , ; 2()2()2()2(effdeedeeede131113:補充：補充：由于置換對稱性，由于置換對稱性， , 習慣用習慣用兩個下角標的兩個下角標的dil代替有三個下角標代替有三個下角標dijk( =dikj )ikjijkdd6 , 5 , 4 , 3 , 2 , 1 21 12, ,31 13, ,32 23, 33, ,22

4、,11ljk在上述對應關系的前提下，有在上述對應關系的前提下，有ilikjijkddd因此因此362616352515342414332313322212312111 dddddddddddddddddddL) ( ,zy,x,kj,i,eeeddkjikjiijk即即d 是由張量元是由張量元dijk 構成的張量構成的張量11d22d33d2112dd2332dd3113dd1d2d3d4d5d6d362616352515342414332313322212312111 dddddddddddddddddddL和頻與倍頻極化又可用含矩陣和頻與倍頻極化又可用含矩陣dL的矩陣方程分別表示的矩陣方程

5、分別表示)()()()()()()()()()()()()()()()()()(2)()()(211222112113231122132312231322122111021)2(321)2(221)2(1EEEEEEEEEEEEEEEEEEdPPPL和頻和頻倍頻倍頻)()(2)()(2)()(2)()()()2()2()2(2131322322210)2(3)2(2)2(1EEEEEEEEEdPPPL思考：頻率為思考：頻率為 1 1，偏振方向沿，偏振方向沿x方向方向，以及以及頻率為頻率為 2 2，偏振方向，偏振方向沿沿y方向的光入射至方向的光入射至KDPKDP晶體后產(chǎn)生的和頻極化強度如何表示？

6、晶體后產(chǎn)生的和頻極化強度如何表示？根據(jù)下式：根據(jù)下式：)()()()()()()()()()()()()()()()()()(2)()()(211222112113231122132312231322122111021)2(321)2(221)2(1EEEEEEEEEEEEEEEEEEdPPPL和頻和頻)()(0000000 00 00 000 000 0002)()()(21362514021)2(21)2(21)2(yxzyxEEdddPPPKDPKDP晶體屬于四方晶系，點群是晶體屬于四方晶系，點群是42m 為為相位失配因子相位失配因子，當，當k=0=0時，相位匹配，它在時，相位匹配，它在

7、強強光之間的非線性耦合過程中起重要作用光之間的非線性耦合過程中起重要作用122kkk如何解上述耦合波方程？如何解上述耦合波方程？122- kkk 令令kzieffkzieffeAAdcnizAeAdcnizA*12112132 注意：下面為了和書中（注意：下面為了和書中（4.394.39）（）（4.404.40）一致，我們方程中下標）一致，我們方程中下標3 3均換成下標均換成下標2 2，因此，因此2 2代表倍頻光，代表倍頻光，1 1代表基頻光代表基頻光zkkieffzkkieffeAAdcnizAeAdcnizA)2(*1211)2(21221212 回到前面推導回到前面推導0 k若若小信號近

8、似小信號近似基波振幅沿介質(zhì)基波振幅沿介質(zhì)z z方向上傳輸過程中近似保持不變，即方向上傳輸過程中近似保持不變，即初始條件初始條件0)0( )0()(211AAzA代入耦合波方程代入耦合波方程1)0(d)0()(22120212kLieffLkzieffekcnAdcnzeAdiLA（晶體長度為（晶體長度為L L）kzieffkzieffeAAdcnizAeAdcnizA*12112122 耦合波方程組耦合波方程組1)0()(2212kLieffekcnAdLA對應二次諧波光強對應二次諧波光強22122121230222*220222/2sin)0( 2/2sin)0(221),2(kkLIkLk

9、LInncLdAAcnLIeff2021AncI根據(jù)光強和振幅的關系根據(jù)光強和振幅的關系由于光功率由于光功率P與光強與光強I 存在關系：存在關系：P= =IS (S為光束截面為光束截面) 倍頻效率：倍頻效率：2121230222122/2/sin2)0()(kkLSPnncdPLPeff22sincos1:2二倍角公式21212302212122/2/sin2)0()(kkLSPnncdIIPLPeff倍頻效率倍頻效率討論：討論：221212302222/2sin)0(2),2(kkLInncdLIeff二次諧波二次諧波1 1、倍頻光強與基頻光強的平方成正比，說明一個倍頻光子是由、倍頻光強與基

10、頻光強的平方成正比，說明一個倍頻光子是由兩個基頻光子湮滅后產(chǎn)生的，符和能量守恒兩個基頻光子湮滅后產(chǎn)生的，符和能量守恒2 2、對一定的、對一定的 k, 倍頻光強與非線性系數(shù)倍頻光強與非線性系數(shù)deff平方成正比平方成正比3 3、倍頻效率依賴于基頻光的功率密度，可以通過聚焦基頻光的、倍頻效率依賴于基頻光的功率密度，可以通過聚焦基頻光的方法來提高倍頻效率。方法來提高倍頻效率。思考：思考：當當k=0=0的情況？的情況？4 4、當、當 k0 0時，倍頻光強隨傳播距離時，倍頻光強隨傳播距離z的變化關系的變化關系l 與與k關系關系定義定義: 晶體長度晶體長度L= / k (1/2周期周期) 為為 相位失配下

11、的相位失配下的相干長度相干長度( (正常色散下，相干長度為幾十正常色散下，相干長度為幾十 m-100m-100 m)m)l 特點：特點：周期變化周期變化 z變化周期為變化周期為k222122/2sin)0(),2(kkzIzIzI20L 2L 3L 4Lk 較小較小k 較大較大0 k若若基波光高消耗的情況基波光高消耗的情況kzieffkzieffeAAdcnizAeAdcnizA*121212dd dd 耦合耦合波方波方程組程組0 -42 12112nnkkk )()2( 12nn0)0( )0()0(211AAzA初始條件初始條件)0( 其中tanh)0()( hsec)0()( 11211

12、AdcnLLzAzALzAzAeffsss xxxxxxeexxeeeexxx2cosh1sech coshsinhtanh帶帶h稱為雙曲函數(shù)稱為雙曲函數(shù)雙曲正切，雙曲正割雙曲正切，雙曲正割*121212dd dd AAdcnizAAdcnizAeffeff)0( 其中tanh)0()( hsec)0()( 11211AdcnLLzAzALzAzAeffsss 0.00.20.40.60.81.0歸一化振幅傳輸距離z二次諧波二次諧波基波基波LS2LS相位匹配時二次諧波和基波振幅隨空間的變化相位匹配時二次諧波和基波振幅隨空間的變化l Ls 稱為稱為相位匹配相位匹配下二次諧下二次諧波產(chǎn)生的波產(chǎn)生的

13、有效倍頻長度有效倍頻長度當當z=Ls 時，時， tanh(1)= 0.762 sech(1)= 0.648當當z=2Ls 時時, tanh(2)= 0.96 sech(2)= 0.266l 當倍頻晶體長度達到有效倍頻當倍頻晶體長度達到有效倍頻長度長度2 2倍時，轉(zhuǎn)換效率超過倍時，轉(zhuǎn)換效率超過90%，這是平面波條件下的結論，實際這是平面波條件下的結論，實際對于高斯光束，當對于高斯光束，當z=2Lz=2cm的的KDP, 其轉(zhuǎn)換效率小于其轉(zhuǎn)換效率小于60思考：總能量守恒嗎？思考：總能量守恒嗎？一般為得到較高的轉(zhuǎn)換效一般為得到較高的轉(zhuǎn)換效率，選取的晶體厚度是率，選取的晶體厚度是2Ls3-2 3-2 相

14、位匹配相位匹配當當k00時，時，倍頻光強倍頻光強221222sin)0(kz/kz/zII相位匹配相位匹配k=0=0在非線性光在非線性光學混頻和參量過程中具有學混頻和參量過程中具有重要意義。重要意義。在在 k k 0 0，輸出光強最大，輸出光強最大，且隨且隨 k的增大，振蕩逐步減的增大，振蕩逐步減弱并趨于零弱并趨于零l 在在z z 一定時，倍頻光強隨相位失配一定時，倍頻光強隨相位失配因子因子 k的變化關系：的變化關系：222/2/sinkzkzIl 在在k 一定時，倍頻光強一定時，倍頻光強I2隨傳播隨傳播距離距離z z的變化關系：的變化關系：2/sin22kzIzI20l0 2l0 3l0 4

15、l0k 較小較小k 較大較大周期振蕩，相干長度周期振蕩，相干長度 / k二次諧波強度隨失配量二次諧波強度隨失配量k的變化的變化0 z2k22/)2/sin(kzkzz2z4z4z6z6次級大次級大極大極大K = 2k1k2)()(: ),()2()2(0)2(EEP基波基波E( )極化強度極化強度二次諧波二次諧波E(2 )2()2(P 只有滿足相位匹配，才能保證極化波在介質(zhì)內(nèi)不同只有滿足相位匹配，才能保證極化波在介質(zhì)內(nèi)不同位置處輻射的諧波是同相位的，因而相干疊加后是干位置處輻射的諧波是同相位的，因而相干疊加后是干涉相長，從而有最大輸出，反之，疊加后不總是相長，涉相長，從而有最大輸出，反之，疊加

16、后不總是相長，多數(shù)是相消。多數(shù)是相消。（注意注意是諧波之間同相位，不是諧波和基波同相位）是諧波之間同相位，不是諧波和基波同相位）0 2 12kkk包括共線和非共線的包括共線和非共線的情況，將相位失配因情況，將相位失配因子用矢量表示子用矢量表示L晶體晶體zeAdcniAkzieffdd2122zOz在位置在位置z處，在處，在dz薄層介質(zhì)內(nèi)的振幅薄層介質(zhì)內(nèi)的振幅dzdA2的相位因子是的相位因子是z的函數(shù)的函數(shù)意味著所有意味著所有dz薄層貢獻的二次薄層貢獻的二次諧波輻射不能同相位疊加，有諧波輻射不能同相位疊加，有時甚至相互抵消。時甚至相互抵消。只有在只有在k=0時，此相位因子才時，此相位因子才與與z

17、無關，不同坐標無關，不同坐標z處的薄層處的薄層發(fā)射的二次諧波在輸出端總能發(fā)射的二次諧波在輸出端總能同相位疊加，使諧波輸出功率同相位疊加，使諧波輸出功率最大。最大。相位匹配相位匹配0 -42 12112nnkkk)()2( 12nn)2()( 21vvncvl 相位匹配要求晶體對基頻光和倍頻光的折射率相等；或者基相位匹配要求晶體對基頻光和倍頻光的折射率相等；或者基頻光和倍頻光在晶體中的相速度相等頻光和倍頻光在晶體中的相速度相等實際上，從輻射的量子觀點可以容易地引入相位匹配條件實際上，從輻射的量子觀點可以容易地引入相位匹配條件根據(jù)動量守恒條件：根據(jù)動量守恒條件：11122 kkkk即：即：0212

18、 kk推廣：推廣：對于對于 1 1 2 2 3 3 的三波混頻的三波混頻, , 相位匹配表示為相位匹配表示為321kkk思考：思考：由色散理論可知，頻率越高折射率越大，因此在均勻晶體由色散理論可知，頻率越高折射率越大，因此在均勻晶體中不可能自動實現(xiàn)中不可能自動實現(xiàn)相位匹配相位匹配, 因此如何在一塊晶體中實現(xiàn)相位匹配因此如何在一塊晶體中實現(xiàn)相位匹配呢？呢？l 對于各向異性晶體，多采用對于各向異性晶體，多采用雙折射雙折射補償色散效應補償色散效應; ;對于氣體工作對于氣體工作物質(zhì)，利用物質(zhì)，利用緩沖氣體緩沖氣體提供必要的色散，實現(xiàn)相位匹配提供必要的色散，實現(xiàn)相位匹配)()2( 12nn相位匹配相位匹

19、配（七（七 大）晶大）晶 系系光光 學學 分分 類類三斜、單斜、正交三斜、單斜、正交雙雙 軸軸 晶晶 體體三角、四方、六角三角、四方、六角單軸晶體單軸晶體正單軸晶體正單軸晶體 ne no負單軸晶體負單軸晶體 no ne立立 方方各各 向向 同同 性性 晶晶 體體以單軸晶體為例，對于頻率以單軸晶體為例，對于頻率 的光波，對應折射率曲線：的光波，對應折射率曲線：（七（七 大）晶大）晶 系系光光 學學 分分 類類三斜、單斜、正交三斜、單斜、正交雙雙 軸軸 晶晶 體體三角、四方、六角三角、四方、六角單軸晶體單軸晶體正單軸晶體正單軸晶體 ne no負單軸晶體負單軸晶體 no ne立立 方方各各 向向 同

20、同 性性 晶晶 體體 負單軸晶體負單軸晶體 正單軸晶體正單軸晶體O光軸光軸截面截面光軸光軸O截面截面xy石英石英KDP 方解石方解石 負單軸晶體負單軸晶體 k( ) mOk( ) 是能實現(xiàn)相是能實現(xiàn)相位匹配的光波傳位匹配的光波傳播方向。播方向。 m為相為相位匹配角位匹配角oe2)(nnm調(diào)節(jié)光波傳播方向與晶體光軸的夾角調(diào)節(jié)光波傳播方向與晶體光軸的夾角 = = m m, ,保證保證 以實現(xiàn)相位匹配以實現(xiàn)相位匹配oe2)(nnm光軸光軸)()2( 12nn以負單軸晶體為例，如何實現(xiàn)相位匹配以負單軸晶體為例，如何實現(xiàn)相位匹配 ?對于負單軸晶體，基頻光和倍頻對于負單軸晶體，基頻光和倍頻光的這種配置可表

21、示為光的這種配置可表示為 o + o e 2 omenn)( 2負單軸晶體的相位匹配負單軸晶體的相位匹配相位匹配角相位匹配角22222222)()()(-)(sinoeoomnnnneeoonnnn22,分別為基頻光和倍頻光的主折射率分別為基頻光和倍頻光的主折射率O光軸光軸例如：例如：KDP晶體，基頻是晶體，基頻是0.6949 m, 倍頻是倍頻是0.3471 m, 對于相對于相位匹配角是位匹配角是 m50.4注意：基頻和倍頻光具有不同偏振態(tài)注意：基頻和倍頻光具有不同偏振態(tài))(eo2mnnO光軸光軸k ( )頻率頻率 的的e光光頻率頻率2 的的o光光 ml 注意：并非任意晶體對任意波長都能實現(xiàn)相

22、位匹配。注意：并非任意晶體對任意波長都能實現(xiàn)相位匹配。)(eo2mnn均均大大于于例如，若非線性光學材料是正單軸例如，若非線性光學材料是正單軸石英石英晶體晶體，由于，由于 ，即石英晶，即石英晶體缺乏足夠的雙折射補償頻率色散，即體缺乏足夠的雙折射補償頻率色散，即沒有任何傳播方向能實現(xiàn)相位匹配。沒有任何傳播方向能實現(xiàn)相位匹配。對于正單軸晶體，對于正單軸晶體，基頻光和倍頻光的基頻光和倍頻光的這種配置可表示為這種配置可表示為 e + e o思考：對于正單軸晶體，基頻光和倍頻光如何實現(xiàn)相位匹配？思考：對于正單軸晶體，基頻光和倍頻光如何實現(xiàn)相位匹配？Input beam遠離相位匹配條件遠離相位匹配條件滿足

23、相位匹配條件滿足相位匹配條件SHG crystalInput beamSHG crystalNote that SH beam is brighter as phase-matching is achieved.Output beamOutput beam實驗圖實驗圖晶體種類晶體種類第第類相位匹配類相位匹配第第類相位匹配類相位匹配偏振特性偏振特性相位匹配條件相位匹配條件偏振特性偏振特性相位匹配條件相位匹配條件正單軸晶體正單軸晶體e+ee+eo oo+eo+eo o負單軸晶體負單軸晶體o+oo+oe ee+oe+oe e)(eo2mnnomenn)( 2o2eo )(21nnnm)( )(21e

24、2eommnnn上述為上述為角度匹配角度匹配，此外還有，此外還有溫度匹配溫度匹配（利用晶體的折射率和雙折射隨（利用晶體的折射率和雙折射隨溫度的變化特性，即固定光波傳播方向與晶體光軸的夾角，調(diào)節(jié)溫度溫度的變化特性，即固定光波傳播方向與晶體光軸的夾角，調(diào)節(jié)溫度使之實現(xiàn)相位匹配）使之實現(xiàn)相位匹配）產(chǎn)生光學二次諧波的工作物質(zhì)產(chǎn)生光學二次諧波的工作物質(zhì)產(chǎn)生二次諧波的非線性介質(zhì)要求：產(chǎn)生二次諧波的非線性介質(zhì)要求： 八十年代以前，常用的倍頻晶體有八十年代以前，常用的倍頻晶體有KDPKDP( (磷酸二氫鉀磷酸二氫鉀) )，KDKD* *P P ( (磷酸二磷酸二氘鉀氘鉀) )，LiNbOLiNbO3 3( (

25、鈮酸鋰鈮酸鋰) )等。目前主要用等。目前主要用KTP( KTiOPOKTP( KTiOPO4 4 磷酸鈦鉀磷酸鈦鉀) )，BBOBBO( (偏硼酸鋇偏硼酸鋇) )，LBOLBO和和 KNKN（KNbOKNbO3 3）等晶體，當用長度等晶體，當用長度7 78mm8mm的的KTPKTP晶晶體，對于多模兆瓦級體，對于多模兆瓦級YAGYAG激光器，其倍頻效率可達激光器，其倍頻效率可達30%30%，對，對TEMTEMOOOO單橫模單橫模激光器，倍頻效率可高達激光器，倍頻效率可高達60%60%。1 1） 不具有對稱中心不具有對稱中心2 2） 有較大的非線性光學系數(shù)有較大的非線性光學系數(shù)3 3） 對基波和諧

26、波輻射同時具有良好的光學透過特性對基波和諧波輻射同時具有良好的光學透過特性5 5） 能以一定的方式滿足相位匹配條件能以一定的方式滿足相位匹配條件4 4） 晶體要有較高的光學損傷閾值晶體要有較高的光學損傷閾值（KTP晶體的抗損傷強度可高達晶體的抗損傷強度可高達400MW/cm2，而，而BBO可高達可高達1GW/cm2以上）以上） KDP、BBO 晶體是角度匹配、晶體是角度匹配、LiNbO3、KN是溫度匹配方式是溫度匹配方式表表 幾種常見晶體的相位匹配角（與波長有關）幾種常見晶體的相位匹配角（與波長有關）注意：注意：相位匹配角是指晶體中基頻光相位匹配角是指晶體中基頻光的傳播方向與晶體光軸的傳播方向

27、與晶體光軸z z方向的夾角，方向的夾角，不是與入射面法線的夾角。不是與入射面法線的夾角。z m基頻基頻o光光晶體晶體倍頻倍頻e光光調(diào)調(diào)Q器件器件YAG晶體晶體全全反反鏡鏡輸出鏡輸出鏡 T=90%倍頻晶體倍頻晶體基頻基頻1.064 m倍頻倍頻 0.53 m腔外倍頻光路腔外倍頻光路 3-3 3-3 現(xiàn)代倍頻技術現(xiàn)代倍頻技術l 高功率脈沖激光器高功率脈沖激光器腔外倍頻腔外倍頻KD*P皮秒激光器內(nèi)部光路圖皮秒激光器內(nèi)部光路圖l 低功率連續(xù)激光器腔內(nèi)倍頻低功率連續(xù)激光器腔內(nèi)倍頻l對于連續(xù)激光器，輸出耦合度比較低，所以腔內(nèi)功率密度比腔外功率密度一般大對于連續(xù)激光器，輸出耦合度比較低，所以腔內(nèi)功率密度比腔外

28、功率密度一般大5 51010倍，因此采用腔內(nèi)倍頻可獲得更高的倍頻輸出。有時對低耦合度輸出的脈沖倍，因此采用腔內(nèi)倍頻可獲得更高的倍頻輸出。有時對低耦合度輸出的脈沖激光器也采用腔內(nèi)倍頻。激光器也采用腔內(nèi)倍頻。0.53 m T=100%1.06 m T=0%輸出鏡輸出鏡 He-Ne 氣體氣體全全反反鏡鏡倍頻晶體倍頻晶體布儒斯特角布儒斯特角 起偏角起偏角腔內(nèi)倍頻光路腔內(nèi)倍頻光路 l 腔內(nèi)雙向倍頻腔內(nèi)雙向倍頻YAG晶體晶體全全反反鏡鏡輸出鏡輸出鏡倍頻晶體倍頻晶體0.53 m T=100%1.06 m T=0%腔內(nèi)雙向倍頻光路腔內(nèi)雙向倍頻光路 0.53 m T=0%1.06 m T=100%分光鏡分光鏡3

29、-4 3-4 光學和頻與頻率上轉(zhuǎn)換光學和頻與頻率上轉(zhuǎn)換頻率為頻率為 1和和 2的光波作用于介質(zhì)產(chǎn)生頻的光波作用于介質(zhì)產(chǎn)生頻率為率為 1 2的光波，稱為光學和頻。的光波，稱為光學和頻。 1 2 3 1 2和頻晶體和頻晶體123中間虛能級中間虛能級基能級基能級量子躍遷過程量子躍遷過程3.4.1 3.4.1 光學和頻光學和頻例如：利用波長例如：利用波長1064nm1064nm的紅外光與波長的紅外光與波長532nm532nm的可見光和頻產(chǎn)生的可見光和頻產(chǎn)生355nm355nm的紫外光。的紫外光。能量和動量守恒能量和動量守恒213213kkk221133nnn三波共線傳播三波共線傳播由于色散，由于色散，

30、n1n2n3, 因此因此上述關系不能自動滿足，需上述關系不能自動滿足，需要利用雙折射或溫度效應補要利用雙折射或溫度效應補償色散，實現(xiàn)相位匹配。償色散，實現(xiàn)相位匹配。2 )(2dd)(2dd)(2dd)(*13222)(*23111)(21333132231213DeAAdcnDizAeAAdcnDizAeAAdcnDizAzkkkieffzkkkieffzkkkieff其中： 在共線（沿在共線（沿z軸方向）傳播的前提下，其產(chǎn)生過程應由三軸方向）傳播的前提下，其產(chǎn)生過程應由三波混頻耦合波方程的標量形式波混頻耦合波方程的標量形式小信號近似小信號近似: 當光學和頻轉(zhuǎn)換效率不很高時，近似認為在相互作用

31、過當光學和頻轉(zhuǎn)換效率不很高時，近似認為在相互作用過程中入射光振幅程中入射光振幅A1和和A2不變，此時方程積分得：不變，此時方程積分得：1232133021333: 1)0()0()( d)0()0()()(-k-kkkeAAdkcnzeAAdcnizAkzieffzkzieff相位失配因子其中1)0()0()( d)0()0()()(2133021333kzieffzkzieffeAAdkcnzeAAdcnizA其中其中123kkkk根據(jù)光強根據(jù)光強I和振幅和振幅A的關系：的關系：20)(21AcnI經(jīng)過作用長度經(jīng)過作用長度L后，和頻光光強后，和頻光光強I3 322221203213233)2

32、/()2/(sin)0()0()()()(2)(kLkLLIIdnnncLIeffl 當光學和頻轉(zhuǎn)換效率較高時，即在相互作用過程中振幅當光學和頻轉(zhuǎn)換效率較高時，即在相互作用過程中振幅E1和和E2變化，則需要采用變化，則需要采用大信號近似大信號近似（推導略）（推導略）3.4.2 3.4.2 光學頻率上轉(zhuǎn)換光學頻率上轉(zhuǎn)換強泵浦高頻光強泵浦高頻光 2弱信號低頻光弱信號低頻光 1 3 1 2和頻晶體和頻晶體z 頻率上轉(zhuǎn)換是一類特殊的和頻效應頻率上轉(zhuǎn)換是一類特殊的和頻效應12 頻率為頻率為 2的外加泵浦光很強，它使得入射頻率為的外加泵浦光很強，它使得入射頻率為 1（ 一一 般般 ）的弱）的弱紅外光經(jīng)過和

33、頻之后轉(zhuǎn)換為紅外光經(jīng)過和頻之后轉(zhuǎn)換為 3 1 2的可見光的可見光例：例：第一個觀察到頻率上轉(zhuǎn)換的實驗第一個觀察到頻率上轉(zhuǎn)換的實驗例：例：利用波長利用波長 2 21.061.06 m m的的YAGYAG激光作為強泵激光作為強泵浦光，把浦光，把COCO2 2激光的激光的 1 110.610.6 m m的光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL的光轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL 3 30.960.96 m m的光，采用銀礦晶體作為和頻晶體的光，采用銀礦晶體作為和頻晶體淡紅銀礦晶體淡紅銀礦晶體19681968年，年，MidwinterMidwinter首次利用頻率上轉(zhuǎn)換方法將紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像。首次利用頻率上轉(zhuǎn)換方法將紅外圖像轉(zhuǎn)換為可見光圖像

34、。實際意義實際意義：頻率上轉(zhuǎn)換可實現(xiàn)紅外信號和紅外圖像的探測。這對于紅外成頻率上轉(zhuǎn)換可實現(xiàn)紅外信號和紅外圖像的探測。這對于紅外成像系統(tǒng)，紅外光譜學，天文學，遠距檢測等方面的應用有重要的意義。像系統(tǒng)，紅外光譜學，天文學，遠距檢測等方面的應用有重要的意義。 應當指出，上轉(zhuǎn)換裝置本身并沒有成像能力，它所起的作用就是將波段應當指出，上轉(zhuǎn)換裝置本身并沒有成像能力，它所起的作用就是將波段從紅外轉(zhuǎn)換到可見光波段。另外圖像上轉(zhuǎn)換之所以可能，使由于和頻效應從紅外轉(zhuǎn)換到可見光波段。另外圖像上轉(zhuǎn)換之所以可能，使由于和頻效應的相位匹配條件及上轉(zhuǎn)換強度和信號強度之間成線性關系兩者共同的結果，的相位匹配條件及上轉(zhuǎn)換強度和

35、信號強度之間成線性關系兩者共同的結果，只有這樣上轉(zhuǎn)換圖像才能不失真。只有這樣上轉(zhuǎn)換圖像才能不失真。小信號近似：小信號近似：假設泵浦光光強不隨光波假設泵浦光光強不隨光波 3 3的產(chǎn)生而有較大的變化，即的產(chǎn)生而有較大的變化，即常常數(shù)數(shù))0()(22AzA則由耦合波方程：則由耦合波方程：kzieffkzieffeAAdcnizAeAAdcnizA3211112333)0()(dd)0()(dd其中其中123kkkk解得：解得：當當k =0=0時時)sin()0()()()( )cos()0()( 12/11331311qzAnnizAqzAzA其中其中q 為為增益系數(shù)增益系數(shù))0()()(22/13

36、131Acdnnqeff強泵浦光強泵浦光 2弱低頻光弱低頻光 1 3 1 2z晶體晶體)sin()0()()()( )cos()0()( 12/11331311qzAnnizAqzAzA3) 2, 1,( )(2120iAncIiii)(sin)0()( )(cos)0()( 21133211qzIzIqzIzI若晶體長度若晶體長度L, , 和頻的轉(zhuǎn)換效率和頻的轉(zhuǎn)換效率qLILI21313sin)0()(強泵浦光強泵浦光 2弱低頻光弱低頻光 1 3 1 2z晶體晶體)0()()(22/13131Acdnnqeff其中增益系數(shù)其中增益系數(shù))(sin)0()( )(cos)0()( 2113321

37、1qzIzIqzIzI)0()()(22/13131Acdnnqeff其中其中 增益系數(shù)增益系數(shù)用光學和頻作頻率上轉(zhuǎn)換時，在泵浦光強基本保持不變的前提下，入用光學和頻作頻率上轉(zhuǎn)換時，在泵浦光強基本保持不變的前提下，入射光強射光強 I1與頻率上轉(zhuǎn)換后的光強與頻率上轉(zhuǎn)換后的光強I3 隨作用距離隨作用距離z的變換的變換qLILI21313sin)0()(和頻效率和頻效率思考：在轉(zhuǎn)換效率最大處，即思考：在轉(zhuǎn)換效率最大處，即qz=/2處，處，1？當當qz很小時，很小時，221133)0()(zqIzI2 z3-5 3-5 光學差頻與頻率下轉(zhuǎn)換光學差頻與頻率下轉(zhuǎn)換頻率為頻率為 1和和 3的光波（的光波（

38、3 1）作用于介質(zhì)產(chǎn)生頻率為）作用于介質(zhì)產(chǎn)生頻率為 2= 3- 1的光波，稱為光學差頻的光波，稱為光學差頻 1 3 2 3- 1差頻晶體差頻晶體能量和動量守恒能量和動量守恒132132kkk123中間虛能級中間虛能級基能級基能級差頻量子躍遷過程差頻量子躍遷過程應用：應用：光學差頻可用來產(chǎn)生波長較長的紅外光直到亞毫米區(qū)微波輻射光學差頻可用來產(chǎn)生波長較長的紅外光直到亞毫米區(qū)微波輻射, ,是實現(xiàn)是實現(xiàn)頻率下轉(zhuǎn)換頻率下轉(zhuǎn)換的有效手段。的有效手段。例如：例如：利用利用ArAr+ +激光（激光（515nm）與可調(diào)諧染料激光在）與可調(diào)諧染料激光在LiNbO3晶體中差頻，產(chǎn)晶體中差頻，產(chǎn)生可調(diào)諧的生可調(diào)諧的2

39、.24.2 m的紅外激光輸出。的紅外激光輸出。理論推導略理論推導略113322nnn三波共線傳播三波共線傳播OPA屬于屬于參量下轉(zhuǎn)換參量下轉(zhuǎn)換，是，是一類特殊的差頻效應，當頻率為一類特殊的差頻效應，當頻率為 p的較強光束的較強光束（泵浦光泵浦光）與頻率為）與頻率為 s的較弱光束（的較弱光束（信號光信號光）在非線性晶體中相互作用時，）在非線性晶體中相互作用時，泵浦光能量會轉(zhuǎn)移而使得信號光得以增強，并產(chǎn)生頻率為泵浦光能量會轉(zhuǎn)移而使得信號光得以增強，并產(chǎn)生頻率為 i= p- s 的光波的光波（閑頻光或閑置光閑頻光或閑置光）。）。 晶體晶體泵浦光泵浦光 p信號光信號光 s閑頻光閑頻光 i （被放大）（

40、被放大）泵浦光泵浦光 p信號光信號光 s（被放大）（被放大）3-6 3-6 光學參量轉(zhuǎn)換光學參量轉(zhuǎn)換參量上轉(zhuǎn)換參量上轉(zhuǎn)換：對應于和頻過程，由低頻對應于和頻過程，由低頻 2信號輻射轉(zhuǎn)換為高頻信號輻射轉(zhuǎn)換為高頻 3的輻射；的輻射；參量下轉(zhuǎn)換參量下轉(zhuǎn)換：對應于差頻過程，由高頻對應于差頻過程，由高頻 3信號輻射轉(zhuǎn)換為低頻信號輻射轉(zhuǎn)換為低頻 2的輻射。的輻射。3. 6. 1 光學參量放大光學參量放大(OPA：optical parametric amplification)應該明確指出，在激光放大器和激光振蕩器中，增益是由原子或分子能級應該明確指出，在激光放大器和激光振蕩器中，增益是由原子或分子能級之間

41、的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)提供的，而在參量放大器和參量振蕩器中，增益是由非之間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)提供的，而在參量放大器和參量振蕩器中，增益是由非線性介質(zhì)中光波之間的相互作用產(chǎn)生。線性介質(zhì)中光波之間的相互作用產(chǎn)生。 光學參量放大是一個差頻的三波耦合過程，可基于三波耦合方程，將光學參量放大是一個差頻的三波耦合過程，可基于三波耦合方程，將 3， 1， 2，分別換成，分別換成 p, s, i zkkkispeffiiizkkkiipeffssszkkkiiseffpppspiipsispeAAdcnizAeAAdcnizAeAAdcnizA)(*)(*)()(dd)(dd)(ddAp, As, Ai分別為泵浦光，信號光和

42、閑頻光的振幅分別為泵浦光，信號光和閑頻光的振幅小信號近似小信號近似: 當泵浦光轉(zhuǎn)換效率不很高時，近似認為在相互作用過程當泵浦光轉(zhuǎn)換效率不很高時，近似認為在相互作用過程中泵浦光振幅中泵浦光振幅Ap(z)保持保持不變，即：不變，即：)0()(ppAzAzkkkispeffiiizkkkiipeffsssspiipseAAdcnizAeAAdcnizA)(*)(*)0()(dd)0()(dd耦合波方程簡化為：耦合波方程簡化為：kzisikziiseAKzAeAKzA*2*1dddd(1a)(1b)將（將（1b）式兩邊）式兩邊取復共軛取復共軛在相位匹配條件下差頻耦合波方程在相位匹配條件下差頻耦合波方程

43、sipipeffispeffskkkkcnAdiKcnAdiK ;)()0( ;)()0(21令令kzisikziiseAKzAeAKzA*2*1dddd(2a)(2b)0, k當當將方程（將方程（2a）的兩邊對）的兩邊對z z取微分取微分s2s*2122ddAgAKKzAs*212 KKg 其其中中g為增益參數(shù)為增益參數(shù)l 討論在相位匹配條件下差頻耦合波方程討論在相位匹配條件下差頻耦合波方程0, k當當將方程（將方程（2a2a）的兩邊對）的兩邊對z z取微分取微分s2s*2122ddAgAKKzAs)()()0( s22p2s*212iinncAdKKg其中其中(3)設方程（設方程（3 3）

44、的通解有下面的形式）的通解有下面的形式)gz(DcoshgzCsinhsA上式，積分常數(shù)上式，積分常數(shù)C C和和D D由初始條件確定。由初始條件確定。初始條件：初始條件：z=0 時，時，As(z=0)=As(0), Ai (z=0) = 0)gz(sinh)0()()()z()gz(0)cosh)z(ssiis*ssAnniAAAi2eecosh(x)2eesinh(x)xxxx帶帶h 稱為稱為 雙曲函數(shù)雙曲函數(shù))gz(sinh)0()()()z()gz(0)cosh)z(ssiis*ssAnniAAAigzIzIgzIzIssis2i2ssinh)0()(cosh)0()(參量放大器的參量放

45、大器的放大倍數(shù)放大倍數(shù))(sinh)0()z(2sigzIIsi Singal wave Idler wave gzAmplitude)z(sA)z(iA在在k=0k=0條件下，信號光和閑頻光的函數(shù)曲線條件下，信號光和閑頻光的函數(shù)曲線2eecosh(x)2eesinh(x)xxxx1gz當當 時，時，gz2sie41放大倍數(shù)與放大倍數(shù)與gzgz有關。由于一次性通過晶體的放大倍數(shù)較小，為提高能量轉(zhuǎn)有關。由于一次性通過晶體的放大倍數(shù)較小，為提高能量轉(zhuǎn)換效率，可把參量放大器放在諧振腔內(nèi)，讓其在晶體中多走些來回，從而換效率，可把參量放大器放在諧振腔內(nèi)，讓其在晶體中多走些來回，從而增大與泵浦光的相互作用

46、距離，以提高轉(zhuǎn)換效率，這種稱為參量振蕩器。增大與泵浦光的相互作用距離，以提高轉(zhuǎn)換效率，這種稱為參量振蕩器。3. 6. 2 光學參量振蕩光學參量振蕩 (OPO ：optical parametric oscillation)如果將非線性晶體放在諧振腔內(nèi)，在增益大于損耗的條件下，如果將非線性晶體放在諧振腔內(nèi)，在增益大于損耗的條件下，若諧振腔對信號光若諧振腔對信號光 s s或閑頻光或閑頻光 i i其中之一進行頻率共振，此時稱為其中之一進行頻率共振，此時稱為單諧振蕩器單諧振蕩器；若諧振腔使兩頻率同時振蕩，則稱為若諧振腔使兩頻率同時振蕩，則稱為雙諧振蕩器雙諧振蕩器。 激光介質(zhì)激光介質(zhì)非線性晶體非線性晶體

47、泵浦激光振蕩器泵浦激光振蕩器光學參量振蕩器光學參量振蕩器 p s p i 雙共振參量振蕩器的示意圖雙共振參量振蕩器的示意圖 p光學參量振蕩系統(tǒng)的構成：光學參量振蕩系統(tǒng)的構成：1 1、非線性晶體；、非線性晶體；2 2、 泵浦光源；泵浦光源；3 3、 光學諧振腔光學諧振腔l 1965年，年，Giordmarine和和Miller制成第一臺光學參量振蕩器。制成第一臺光學參量振蕩器。l OPO相比相比OPA具有更加廣闊的應用前景，可以提供從具有更加廣闊的應用前景，可以提供從可見光到紅外光的可可見光到紅外光的可調(diào)諧相干輸出調(diào)諧相干輸出。 普通激光振蕩器的工作頻率是由工作物質(zhì)固有能級決定的，與外部提供的能

48、源泵浦普通激光振蕩器的工作頻率是由工作物質(zhì)固有能級決定的，與外部提供的能源泵浦頻率無關。而參量振蕩器的振蕩頻率與泵浦光頻率有關，泵浦光頻率是振蕩頻率的參頻率無關。而參量振蕩器的振蕩頻率與泵浦光頻率有關，泵浦光頻率是振蕩頻率的參變量。實際上信號光與閑置光是同等的，只是由于實際需要而稱呼不同而已。變量。實際上信號光與閑置光是同等的，只是由于實際需要而稱呼不同而已。注意：兩個區(qū)別注意：兩個區(qū)別激光介質(zhì)激光介質(zhì)非線性晶體非線性晶體泵浦激光振蕩器泵浦激光振蕩器振蕩器振蕩器 p p s i p2 2、參量振蕩器和參量放大器的區(qū)別、參量振蕩器和參量放大器的區(qū)別 光學參量振蕩器雖然是在參量放大器的基礎上發(fā)展起

49、來，但它卻具有更加重要的實光學參量振蕩器雖然是在參量放大器的基礎上發(fā)展起來，但它卻具有更加重要的實用意義。參量振蕩器不需要輸入信號光，利用非線性晶體中自發(fā)輻射產(chǎn)生的噪聲作為用意義。參量振蕩器不需要輸入信號光，利用非線性晶體中自發(fā)輻射產(chǎn)生的噪聲作為信號光。噪聲頻譜甚寬，只有與泵浦光滿足能量和動量守恒條件下才能得到增強。如信號光。噪聲頻譜甚寬，只有與泵浦光滿足能量和動量守恒條件下才能得到增強。如果信號光是從外部注入的，且不提供諧振腔，則稱為參量放大。果信號光是從外部注入的，且不提供諧振腔，則稱為參量放大。 1 1、參量振蕩器和激光振蕩器的區(qū)別、參量振蕩器和激光振蕩器的區(qū)別應用：應用：光參量在光參量

50、在19651965年就已發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已廣泛用于光譜學，光化學研年就已發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已廣泛用于光譜學，光化學研究中。在激光醫(yī)療中參量振蕩也有很大用途。究中。在激光醫(yī)療中參量振蕩也有很大用途。 晶體名稱晶體名稱泵浦光泵浦光 波長波長( ( m m) )參量振蕩光參量振蕩光波長波長( ( m m) )調(diào)諧方式調(diào)諧方式效率效率LiNbO31.064 s=1.952.13 i=2.132.35溫度調(diào)諧溫度調(diào)諧8.5LiNbO30.6943 s=1.051.2 i=1.642.05角度調(diào)諧角度調(diào)諧4.5BBO0.532 =0.682.4角度調(diào)諧角度調(diào)諧30%LiB3O50.355 =0.541.03角度調(diào)諧角度調(diào)諧

51、14%ADP0.266 =0.420.73溫度調(diào)諧溫度調(diào)諧30%CDA0.532 =0.8541.41溫度調(diào)諧溫度調(diào)諧3060%CdSe1.833 s=2.22.23 i=9.810.4角度調(diào)諧角度調(diào)諧40%光學參量振蕩器實際參數(shù)光學參量振蕩器實際參數(shù)光學參量振蕩的起振條件和閾值：光學參量振蕩的起振條件和閾值：光學參量振蕩的產(chǎn)生需要滿足一定的閾值條件，即只有在非線性增益超過損耗光學參量振蕩的產(chǎn)生需要滿足一定的閾值條件，即只有在非線性增益超過損耗時，信號光和閑頻光才能產(chǎn)生。時，信號光和閑頻光才能產(chǎn)生。kzisiikziiseAKAzAeAKAzA*2i*1ss2dd 2dd 考慮諧振腔內(nèi)的損耗因

52、素，對三波混頻耦合方程組進行修正，得到，考慮諧振腔內(nèi)的損耗因素，對三波混頻耦合方程組進行修正，得到，理論推導：理論推導：spiipeffispeffskkkkcnAdiKcnAdiK ;)()0( ;)()0(21其中其中,)()() 0(s22p2s*212iinncAdKKg式中，式中，有效增益系數(shù)為：有效增益系數(shù)為：2isis22is41)(42141kg討論：討論：只有當只有當 0 0時，振蕩才會產(chǎn)生，而由時，振蕩才會產(chǎn)生，而由 =0=0確定的確定的 g=gt，即是振蕩的，即是振蕩的閾值增益：閾值增益：2ist)(21kg3. 6. 3 光學參量振蕩的頻率調(diào)諧光學參量振蕩的頻率調(diào)諧光學

53、參量振蕩必須滿足光學參量振蕩必須滿足頻率頻率和和相位匹配相位匹配，在泵浦光、信號光和閑頻光共線傳，在泵浦光、信號光和閑頻光共線傳播條件下，播條件下，ispispkkk l 利用雙折射效應可實現(xiàn)相位匹配。利用雙折射效應可實現(xiàn)相位匹配。角度調(diào)諧角度調(diào)諧和溫度調(diào)諧和溫度調(diào)諧l 角度調(diào)諧：角度調(diào)諧：恰當選擇光波偏振方向（恰當選擇光波偏振方向（e e光、光、o o光）及光束傳播方向與晶體光）及光束傳播方向與晶體光軸的夾角光軸的夾角 ，實現(xiàn)相位匹配。實現(xiàn)相位匹配。在雙折射下，光學參量振蕩同樣有兩類角度匹配在雙折射下，光學參量振蕩同樣有兩類角度匹配ooe第第類相位匹配類相位匹配負單軸晶體：負單軸晶體：eoe

54、第第類相位匹配類相位匹配)()(oenn思考：思考：OPOOPO是如何實現(xiàn)從可見光到紅外光的可調(diào)諧相干輸出？是如何實現(xiàn)從可見光到紅外光的可調(diào)諧相干輸出？iissppnnn0 ipispsnnnn或或無法自動滿足無法自動滿足O光軸光軸截面截面 角度調(diào)諧角度調(diào)諧ioisospepnnn),(負單軸晶體的第一類相位匹配負單軸晶體的第一類相位匹配sopepeioisnnnn, 或或 若連續(xù)改變?nèi)暨B續(xù)改變 （通常是固定泵浦光傳播方向，改變晶體光軸的方（通常是固定泵浦光傳播方向，改變晶體光軸的方向），將得到一對頻率連續(xù)改變的輸出光，這就向），將得到一對頻率連續(xù)改變的輸出光，這就角度調(diào)諧角度調(diào)諧當當 變化時

55、，由于變化時，由于ne( p, )也發(fā)生變化，使得也發(fā)生變化，使得 s, i隨之變化，即原來的一對輸隨之變化，即原來的一對輸出頻率（出頻率（ s, i）不再滿足條件，滿足條件的將是另外一對輸出頻率（不再滿足條件，滿足條件的將是另外一對輸出頻率（ s, I）,當然還要保證當然還要保證 isp思考：如何利用負單軸晶體的折射率曲線實現(xiàn)上式條件？思考：如何利用負單軸晶體的折射率曲線實現(xiàn)上式條件？理論分析理論分析設初始設初始 = = 0 0（ 0 0相位匹配角）處，相位匹配角）處，ioisospepnnn),(0當角度由當角度由 0 0 改變到改變到 ，設輸出光頻，設輸出光頻0iiss考慮到考慮到 、

56、為一級小量，因此上述展開式保留至一階項為一級小量，因此上述展開式保留至一階項2220000,21,),(,pepepepennnn 22221ssoososonnnn 22221iiooioionnnn對泵浦光和兩輸出光的折射率進行泰勒展開對泵浦光和兩輸出光的折射率進行泰勒展開在保持泵浦光頻率在保持泵浦光頻率 p p不變時，不變時，在在 處的相位匹配表示為：處的相位匹配表示為：isoioiosospepepnnnnnn)()()()( ),(),(00)()()()(),(0iosooiospepnnnnnis利用單軸晶體存在的關系利用單軸晶體存在的關系222)(sin)(cos),(1pep

57、opennn2sin)(1)(12),(),(223pepopepennnn書中有誤書中有誤21 32xxx利用導數(shù)關系利用導數(shù)關系)()()()(2sin)(1)(12),(02230iosooiospepopepnnnnnnnis其中其中no( p)和和ne( p)是頻率為是頻率為 p時晶體的兩個主折射率時晶體的兩個主折射率 由上式可得到當由上式可得到當 變化變化 ，可得到，可得到的變化，進而獲得參量的變化，進而獲得參量振蕩輸出頻率振蕩輸出頻率 s s和和 i i隨角度隨角度 的變化關系，即所謂的變化關系，即所謂角調(diào)諧曲線角調(diào)諧曲線一類特殊一類特殊OPO: OPO: s s= i i= p

58、 p/2 /2 稱為稱為簡并簡并OPOOPO：當當 s= i= p/2時時, ,此此處處為為簡簡并并點點。 上上式式還還適適用用嗎？嗎？當角度由當角度由 0 0 改變到改變到 ，設輸出光頻的偏離量，設輸出光頻的偏離量 0 )(21)()2(2 )(21)()2(2 ),(),(222222222200ppppoopopoopoppepepnnnnnnnn一類特殊一類特殊OPO: OPO: s s= i i= p p/2 /2 稱為稱為簡并簡并OPOOPO 22222212ppoopoonnnn）（令令 s= i= p/2時時, , 泰勒展開后保留展開式的二階泰勒展開后保留展開式的二階項項)(

59、)(oonn 和和 22222212ppoopoonnnn）（代入相位匹配關系中代入相位匹配關系中利用單軸晶體存在的關系，微分后代入上式利用單軸晶體存在的關系，微分后代入上式222)(sin)(cos),(1pepopennn2/12/22)(2)(2),(0popopepnnn2/12/220223)(2)(22sin)(1)(12),(popopepopepnnnnn圖中為在簡并點附近圖中為在簡并點附近 ADPADP晶晶體中信號光頻率（體中信號光頻率（ s s）與泵）與泵浦光傳播方向同晶體光軸夾浦光傳播方向同晶體光軸夾角轉(zhuǎn)動大小的實驗曲線，泵角轉(zhuǎn)動大小的實驗曲線，泵浦光為浦光為347nm, 347nm, 圖中還給出圖中還給出理論曲線理論曲線22pps 是由是由 s= p/2時的角度量度時的角度量度694nml 當光波傳播方向與晶體光軸夾角當光波傳播方向與晶體光軸夾角 一定時，利用折射率隨溫一定時，利用折射率隨溫度的變化，也可以通過改變溫度使之滿足相位匹配條件度的變化，也可以通過改變溫度使之滿足相位匹配條件LiNbO3在在 090下，輸下，輸出光的溫度調(diào)諧實驗曲線出光的溫度調(diào)諧實驗曲線( (實驗上所用泵浦光波長實驗上所用