补充资料：低功率激光频率转换材料

低功率激光频率转换材料
materials for low power laser frequency conversion

　　低功率激光频率转换材料materials for lowpower laser frequeney eonversion对半导体激光器进行直接频率转换，或对半导体泵浦的钦激光器进行频率转换的材料。这类激光源多为连续激光。其功率在几十毫瓦到瓦级，发散角约20。一300;用其泵浦的钦激光发散度较小，但仍比一般固体、气体激光差。随着半导体激光器功率、寿命、模式特性的不断提高，应用上述激光频率转换材料可制作小型、长寿命的可见光激光源，用于高密度光盘存储、彩色显示等领域。 性能要求低功率激光频率转换的技术关键是提高转换效率。通常转换效率达10%才有实用意义。为此，对材料性能要求有高二次非线性系数、相位匹配条件和透过波段。高二次非线性系数在低转换效率情况下，转换效率与二次非线性系数成正比，因而希望有大的二次非线性系数的材料。已发现的MMNONS(4一甲氧基3一甲基4H一硝基二苯乙烯)、mNA(亚硝基苯胺)和MNA(二甲基一4硝基苯胺)等有机材料具有很高二次非线性系数，但它们短波吸收边已接近500 nm。具有短吸收边，又有高二次非线性系数的有机材料正在探索中。无机材料锐酸钾(KN)、视酸钡钠(BNN)、磷酸钦氧钾(KTP)、担酸铿(LT)晶体和视酸锉(LN)晶体二次非线性系数较高，而其短波吸收边大都在400 nm，是目前有希望应用的低功率激光频率转换的材料。 相位匹配条件是获得低功率激光有效频率转换的必要条件。发散度大的激光源，临界角度匹配方法造成的失配太大。比较而言，非临界角度匹配可获得更好效果，是体块材料低功率激光频率转换的一种有效技术，但对材料要求较苛刻。在大非线性系数材料中，只有KN晶体能在较窄的温度范围(约半度)内，对特定波长(一860~)能实现半导体激光直接倍频。体块材料相位匹配的另一可行方法是用准相位匹配技术。它的效果可与非临界相位匹配相当，同时可利用材料中一些很大的、由角度或温度匹配无法利用的非线性系数分量。 此外，也可利用波导结构来实现相位匹配。它可以提高基频功率密度，利用大的二次非线性系数，获得长的非线性互作用长度，因而可望获得高的转换效率。波导结构实现相位匹配的一个方法是利用波导模式色散。它要求基频和倍频导模的有效折射率相等，但难以获得较大的交叠积分，因而效果不太理想。利用切伦可夫辐射方式实现波导模相位匹配较为简便，其交叠积分也较大。目前已开发出一种把波导结构与准相位匹配相结合的方法，对半导体激光倍频已经获得高达3%的转换效率。 对半导体激光泵浦的钦激光倍频，已发展了一种利用可控反馈的谐振腔式相位匹配方法。

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