什么是非线性光学三倍频？三倍频顾名思义，在光学中即是将原先的光波频率变为三倍，从而产生全新频率的光波。这是一种非线性频率转换过程，可以由非线性晶体实现。 对此，通过二次谐波（SHG）产生的倍频可能更为人所知。倍频依赖于二阶非线性极化，与二阶非线性系数x(2)息息相关，产生另一个频率为原始频率两倍的新光波。因此对于三倍频来说，原则上同样可以通过三阶非线性系数x(3)直接产生三次谐波（THG），但考虑到光学材料的三阶非线性系数x(3)较小而相位匹配上也存在限制（除了在气体中），直接实现三倍频很困难。因此目前主要是通过级联产生。级联三倍频在级联的过程中，三倍频首先通过一个倍频晶体，将输入的泵浦光倍频 ...

激光器倍频技术激光倍频，指利用非线性晶体在强激光作用下的二次非线性效应，使频率为ω的激光通过晶体后变为频率为2ω的倍频光。自倍频激光晶体是通过在非线性光学晶体中掺入激活离子（通常是Nd3+或Yb3+），使其同时具有激光发射和非线性光学倍频两种功能，在产生红外波长的基频光的同时对其进行倍频。典型的自倍频晶体有掺杂钕离子的四硼酸铝钇（NYAB）、掺杂镱离子的四硼酸铝钇（Yb:YAB）、掺杂钕或镱离子的硼酸钙氧盐（Nd/Yb:RECOB）等晶体。图1.激光倍频示意图由于激光强度很高，因此会引起晶体材料原子极化，也就是正负电荷中心分离。这种分离是动态振动的，而且振动频率与激光的频率一致，振动幅度与激光 ...

光器搭配H1倍频器搭配可产生波段为526.5/532nm,351/355nm，263/266nm,211/213nm单波段光源。图4为Q1激光器与Q1激光器搭配H1倍频器图片示例。由于Nd：YLF晶体的热特性，在1053 nm处，激光器可以从单次脉冲到zui大脉冲重复率工作，而不会对光束发散度或轮廓产生显着变化。激光束的低发散度允许使用可选的 H1系列谐波发生器模块有效地转换为谐波波长。Q1是一款紧凑、节能、二极管泵浦、风冷、调Q激光器，专为需要高峰值功率脉冲的广泛应用而设计。2.Q2/Q2HE激光器Q2激光器，其中主要特点:重复频率固定为10Hz/20Hz/33.3Hz/100Hz/200H ...

泵浦二极管或倍频晶体，维修成本也更为低廉。实验数据Ivan Ivanov教授进行的首次测试是使用349nm激光束替换自制微型拉曼系统中的532nm激光束。虽然分束器等光学元件将物镜入瞳处的光功率降低至< 2 mW，使用Skylark 349NX，他们仍然获取了4H-SiC和6H-SiC的清晰拉曼光谱，包括二阶拉曼谱带，如图1所示。图1 使用349NX激光器获得的4H-SiC和6H-SiC的拉曼光谱因为实验使用的二向色镜对拉曼光谱测量来说并不是zui适宜的，所以低于~520 cm-1的光谱线被削减。然而，通过使用适应于349nm的光学系统，利用349NX所进行的微型拉曼测量是完全可行的。这 ...

常在升频的次倍频通带上工作，以避免谐波干扰。用于驱动AOD的射频频率梳的直接数字合成（DDS）定义了每个像素的激发，而这是通过特定的射频和相位决定的，从而导致射频频率梳与检测信号之间的相位相干性。而这种相位相干性可以使用相敏数字锁相放大器的并行阵列使得图像多路分解，这可以在Matlab中实现。FIRE的并行读出将导致zui大像素速率等于AODF的带宽。图2显示了FIRE显微镜的典型输出。检测到的时域信号(图2a)是来自一排像素的射频标记发射的傅里叶叠加。使用短时傅里叶变换计算的时间分辨频谱(图2b)揭示了样本在水平行内位置相关的频率成分。而样本的垂直位置是从2.2KHz共振扫描镜的参考输出中恢 ...

高压调制器以倍频的关系控制两KD*P两端电压的快速反转，从而实现入射光斯托克斯参数的完全调制。光纤光谱仪主要包含微型光栅和线阵CCD，可以同时得到多个波长处的光强值，可测光谱为300～1100nm。整个测量系统由Labview软件编程实现自动化控制。一般情况下，入射光的斯托克斯参数、波片的方位角误调和相位延迟随波长变化。由于这些参数的不确定性，单一波长处的仪器矩阵定标可能无法比较和分析非线性zui小二乘拟合方法和传统方法的差异。为了克服这一困难，实验中利用斯托克斯椭偏仪中光纤光谱仪的优势同时定标500～700nm波段的仪器矩阵。实验中分别使用非线性zui小二乘拟合定标方法、四点定标法和E-P定 ...

一小部分以双倍频率反射的光。这被称为二次谐波产生，或者，更一般地，作为非线性光学。对于中心对称介质，当反演对称性被破坏时，会产生二次谐波。Pan等人(1989)预测，在磁性表面层的情况下，二次谐波反射中会出现MO Kerr效应。被称为非线性MO - Kerr效应(NOLI-MOKE) Á的实验证据zui初是由Reif等人(1991)从铁表面观察到的。从那时起，NOLI-MOKE作为表面磁性和磁性界面的探针而受到欢迎。NOLI-MOKE的一个特别特点是，测量的非线性克尔旋转通常比相同材料的普通克尔旋转大一个数量级。然而，非线性克尔旋转的分辨率的均方根误差约为1c，远小于正常克尔旋转。后者可以测量 ...

宽至至少一个倍频程，然后将低频倍频后与高频拍频测得fceo后接入锁相环反馈器件进行锁定。虽然工作频率接近100MHz重复频率的光频梳正在成为一种成熟的技术，但重复频率为GHz的梳子仍然存在着大量挑战。首先，传统的激光器架构很难构建低噪声且重复频率>0.5GHz的谐振结构，而MENHIR-1550飞秒激光器是一种在100MHz至5GHz的重复频率下产生超低噪声锁模脉冲的稳定光源模块系统。其次，f-2f自参考过程通常要求激光拥有至少1nJ的脉冲能量(即frep频率=1GHz时，平均功率>1 W)，这样才能方便与干涉仪进行高精度对准。而zui近，Octave Photonics与Vesc ...

约为1mw的倍频波束作为探测波束。图1图1显示了在极性/法拉第(图1a)和纵向(图1b)几何结构中使用的光束路径。在静态测量的情况下，只使用蓝色(探针)光束。对于时间分辨的测量，延迟级用来在泵浦脉冲和探测脉冲之间引入时间延迟。光路50mm的变化允许泵浦和探针光束之间的总时间延迟超过300ps。在通过物镜聚焦到样品上之前，两束光束是平行偏振的，并由二向色镜共线叠加。半波片和格兰-泰勒偏振器的组合用于调节两束光束的功率。为了获得更好的信噪比(SNR)，我们使用频率为600至800 Hz的斩波轮(见图1 (a))进行信号调制。这个频率也被用作锁相放大器的参考。对于静态测量，斩波轮位于位置(A)。对于 ...

变产生了一个倍频跨越的光谱。图2（e）显示了保持偏振的HNLF输出光谱，其范围为1000 ~ 2250 nm。由于保持偏振的HNLF相对较长，该结构具有一个倍频跨越谱。然而，我们仍然获得稳定的脉冲能量和光谱形状只使用PMF成分。倍频跨越频谱耦合到一个f-to-2f干涉仪，以稳定频率梳和特征的偏移频率梳子。当周期极化铌酸锂晶体长度为1 mm，极化周期为31.30 ~ 32.81μm时，输出光谱的红移边缘频率增加了一倍。这种可调设计使的信噪比（SNR）最优化成为可能。在100 kHz的分辨率带宽下，检测到的拍音信噪比为41dB，如图3（a）所示。然后，对来自10MHzRb原子钟的参考信号进行滤波、 ...

在晶体中的二倍频、四倍频、六倍频效应可将近红外的飞秒激光变换至可见、紫外、极紫外和真空紫外，直至150nm，与高次谐波的软X波段相接。利用飞秒激光在晶体中的参量振荡和参量放大过程中，可以在近红外，甚至红外波段实现宽频谱范围的调谐。除此之外，利用飞秒激光在非线性介质中的传输，可以发生自相位调制，四波混频，孤子自频移和超连续等多种非线性效应，这些效应都可以使飞秒激光器输出的光脉冲从单一波长变换到紫外至红外波段。特别值得提出的是，太赫兹波这一在大分子领域极具应用价值的亚毫米波长的辐射，在人类征服了X射线-紫外-可见-红外-无线电波的漫长时间后，终于在20世纪80年代，借助飞秒激光技术，实现了10um ...

一块SHG二倍频晶体，产生相互作用。脉冲重叠区域的SHG信号光谱通过海洋光学USB4000或USB2000+光谱仪进行展开，用ccd进行测量，得到相互作用的光强随频率和时间延迟变化的空间图形，称为FROG迹线。利用脉冲迭代算法从FROG迹线中恢复脉冲的振幅和相位分布。中红外FROG超短脉冲测量仪-软件界面：中红外FROG超短脉冲测量仪特点：1、 软件功能强大（PCGH算法）；2、 可实时测量（速度快）；3、 可升级测量不同波段，降低测量成本；4、 操作简单，且高精度；5、 同时测得脉宽和相位信息；6、 可接受灵活定制；中红外FROG超短脉冲测量仪的主要应用领域：1、 改善超快激光系统；2、 超 ...

4nm光照射倍频晶体（KTP、LBO等），产生线宽、方向、偏振都很好的532nm激光。图1.DPSS532nm泵浦+倍频示意图一．808nm泵浦部分：泵浦通常分为侧面泵浦和端面泵浦，由于端面泵浦的价格优势和可操控性，目前市场上正逐渐取代侧面泵浦。端面泵浦通过808nm激光二极管出射808nm的光源，直接照射在泵浦晶体Nd:YVO4的端面，再通过在Nd:YVO4两端镀膜，形成谐振腔。这样可以使808nm光源充分照射泵浦晶体，提高转化1064nm激光的效率。图2.Nd:YVO4吸收曲线示意图由图2可以看到，Nd:YVO4的吸收峰在808nm附近处较高，这也是多数激光器厂商采用808nm作为1064 ...

号的响应每十倍频降低 20 dB。由于调制器消耗的功率最小，因此选择的所有终端器的额定值都必须能够处理信号源或功率放大器的最大功率输出，这一点很重要。例如，要在 50Ω 系统中以 0.5 弧度的峰值相位偏移 m 对光束的相位进行正弦调制，需要使用 4002 型相位调制器的电源。这种高功率需要使用功率放大器和特殊的终端器。宽带调制器的优势在于它为用户提供了选择任何调制频率甚至用非正弦波形调制的灵活性。 这很重要的应用包括光斩波和短脉冲锁模。 幅度调制器的另一个常见用途是用作幅度稳定器中的致动器，如图 5 所示。在这里，光电探测器测量激光强度的一部分，伺服系统使用该部分激光强度来调整幅度调制器的传 ...

的合频得到的倍频信号，即的频率为部分信号受到抑制，而直流部分的信号通过后续的直流放大器“DC Amplifier”使其得到放大。直流放大器“DC Amplifier”只对频率为零的直流信号进行放大，只有信号在频率的部分通过PSD后为直流，经过直流放大器后得到进一步放大：其中为直流放大器对直流信号的增益，并将增益后的信号作为输出信号。通过式（5）可知输出信号的强度不仅受到增益和、输入/参考信号振幅和R的影响而且还受到输入和参考信号的相位和的影响，当两者相等或相差时输出信号最强为。其中是输入参考信号的相位，参考信号通过改变相位和，可获得两种信号，分别是同相位和，通过这两种信号可以准确的测量出输入信 ...

光纤中产生2倍频程的超连续谱，超连续谱的产生为非线性光纤光学领域的研究注入了新的活力。利用光子晶体光纤产生超连续谱是一种新型的光源，它具有高的输出功率、平坦的宽带光谱、高度的空间相干性（聚焦）等特性，能极大提高信噪比、减小测量时问以及加宽光谱测量范围。光纤超连续谱光源可应用在光纤衰减测量、干涉测量仪、光相十摄影术、光谱学分析、生物成像、光学频率梳等领域。关于Iceblink超连续激光器Iceblink是一款覆盖450- 2300nm光谱范围的超连续光纤激光器，具有超过1W的平均功率和卓越的稳定性(0.5%标准偏差)。它是一种用途广泛的白光光源，在科学和工业领域有着广泛的应用，典型应用包括材料表 ...

mb2可轻松倍频获得526 nm的光，使该激光源成为各种波长下理想的光谱学工具。为了在环境发生变化时也能获得重频差的长期稳定性，我们实现了一个慢反馈闭环。comb1和comb2的部分功率发送到基于BBO的光学互相关器。我们使用一个频率计数器，通过计算互相关信号之间的时间来跟踪重频差的波动，类似于[20,21]中使用的方法。为此，我们使用了一个定制的FPGA模块，该模块能以100Hz或更高的采集速率下获取comb1和comb2的重频差，精度优于10-6。记录的重频差信号在计算机上处理，通过调节施加到压电致动器上的电压来对复用元件进行校正。电压信号以大约frep的速率更新。为了验证两组多色脉冲序 ...

谱中，输出从倍频脉冲的频谱中获得。d，与由可训练非线性数学函数序列构建的DNN一样，所构建具有可训练物理变换序列的深度PNN。在 PNN 中，每个物理层都实现了一个可控的物理函数，它确实需要在数学上与传统的DNN层同构。实验结果：图 2：使用宽带光学SHG实验实现的示例PNN。a，输入数据被编码到激光脉冲的光谱中。为了控制宽带SHG 过程实现的变换，脉冲频谱的一部分用作可训练参数(橙色)。物理计算结果是从 χ(2) 介质中产生的蓝色(约 390nm)脉冲的光谱中获得的。b，为了构建深度PNN，SHG变换的输出用作后续SHG变换的输入，且各自具有独立的可训练参数。c, d, 在训练 SHG-PN ...

于昂贵的光学倍频（SHG）系统，ILA更加紧凑和成本也更低，并且光束质量优于锥形放大器TA系统。在这里高输出功率是由一个高功率激光器产生的，称为从激光器（slave laser）或者放大器（amplifier）。并且采用一个低噪声低功率的激光器输出注入到放大器的谐振腔中，这个低功率激光器被称为主激光器（master laser）或者称为种子激光器（seed laser）。如果主激光器和自由运行的从激光器的频率足够接近，主激光器的模式在注入的谐振腔内建立起稳定的振荡，从激光器自由运转的模式则被完全抑制，实现了单模注入锁定。迫使从激光器精确地工作在输入的频率上，噪声相对较小。并且注入的功率越高，主 ...

光纤激光器倍频，以提供数十瓦的光功率。Covesion MgO:PPLN 晶体已被用于1560nm CW倍频系统中，在 780nm 处产生高达 11W 的功率 [1]。此外，使用两个级联 MgO:PPLN 晶体的准连续波倍频，在 780nm 处实现了 43W 的峰值功率，转换效率为 66% [2]。下面将讨论有关实验装置、倍频晶体和产生这些结果的聚焦条件的详细信息。这些基于 MgO:PPLN 的激光系统已被用于多种应用，包括超过 54 厘米的量子叠加演示 [3]、精密重力计 [4]、用于 BEC 的双物种原子干涉仪 [5] 和新的一种同时测量重力和磁场梯度的高精度传感器 [6]。11W 78 ...