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在非色散腔中作为光学次谐波产生的两倍频程宽(3-12 μm)中红外频率梳

光学 2020-07-07 v1

摘要

光谱 3 至 20 μm 区域的相干激光束通过覆盖介质最强的振动吸收共振,最适用于化学传感。该光谱范围内的宽带频率梳尤为引人关注,因为它们可作为分子光谱学的强有力工具,在速度、灵敏度、精度和数据采集的大规模并行性上带来显著提升。在此我们展示,通过基于取向图案化磷化镓(OP-GaP)、由克尔透镜锁模 2.35-μm 激光泵浦的光学参量振荡器(OPO)中的次谐波产生实现的频率梳,可覆盖 3-12 μm 的连续波长跨度,从而涵盖大部分分子“特征”区域。实现如此宽光谱的关键在于使用低色散腔,其包含所有镀金反射镜、极小色散且光学薄的腔内元件,以及专门设计的泵浦注入器。该系统具有平滑的超宽带光谱输出,与泵浦激光梳相位相干,输出功率 245 mW 且光转换效率高(>20%),并且由于非耗散下转换过程和光子回收,有可能从锁模驱动实现接近统一的转换。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.02496,
  title  = {Two-octave-wide (3-12 {\mu}m) mid-infrared frequency comb produced as an optical subharmonic in a nondispersive cavity},
  author = {Q. Ru and T. Kawamori and P. G. Schunemann and S. Vasilyev and S. B. Mirov and K. L. Vodopyanov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.02496},
  year   = {2020}
}

备注

14 pages, 5 figures