Dissertations / Theses on the topic 'Optical parametric oscillators'
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Walsh, David A. "Intracavity terahertz optical parametric oscillators." Thesis, University of St Andrews, 2011. http://hdl.handle.net/10023/1713.
Full textCui, Yong. "UV pumped holosteric optical parametric oscillator." Thesis, University of St Andrews, 1993. http://hdl.handle.net/10023/14889.
Full textLee, Dicky. "Optical parametric oscillators and precision optical frequency measurements." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1996. http://hdl.handle.net/1721.1/38369.
Full textEbrahimzadeh, Majid. "Optical parametric oscillators pumped by excimer lasers." Thesis, University of St Andrews, 1990. http://hdl.handle.net/10023/14164.
Full textTerry, Jonathan A. C. "An all-solid-state optical parametric oscillator for the infrared." Thesis, University of St Andrews, 1994. http://hdl.handle.net/10023/15032.
Full textPenman, Zoe E. "Femtosecond optical parametric oscillators in the mid-infrared." Thesis, University of St Andrews, 1999. http://hdl.handle.net/10023/14947.
Full textMcGowan, Cathrine. "Femtosecond optical parametric oscillators for the mid-infrared." Thesis, University of St Andrews, 1998. http://hdl.handle.net/10023/14946.
Full textO'Donnell, Callum Francis. "Novel femtosecond optical parametric oscillators in the infrared." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2019. http://hdl.handle.net/10803/666941.
Full textLas fuentes de láser de femtosegundo son instrumentos esenciales para espectroscopia, microscopía, entre otras aplicaciones. Dado que la duración relativa de un femtosegundo a un segundo es comparable con la duración de 1 segundo con respecto a la edad del universo, estos láseres permiten a los científicos investigar procesos físicos en escalas de tiempo increíblemente cortas. Además, las altas potencias de pico pueden provocar fuertes respuestas no lineales en materiales delicados sin entregar niveles de energía potencialmente dañinos. La región espectral del infrarrojo (IR) tiene numerosas características de absorción molecular, pero en general está mal servida por fuentes de luz coherentes convencionales. Los osciladores ópticos paramétricos (OPOs) representan la solución más viable para este problema a largo plazo, debido a su portabilidad, su capacidad de sintonizar y brillo espectral en el IR cercano y medio. Los avances recientes en la tecnología de cristales no lineales han permitido la generación de luz en la región de difícil acceso inferior a 4 μm, utilizando láseres de alta potencia cercanos a 1 μm. La explotación de estos nuevos materiales no lineales para mejorar la cobertura espectral y la potencia de salida de los OPOs, tiene el potencial de ofrecer beneficios sociales importantes, especialmente a través de los campos de metrología de frecuencias, seguridad e imágenes médicas. Además, el modelado teórico y la exploración de dispositivos con diseños de cavidades novedosos, puede conducir a avances tecnológicos que mejoran la asequibilidad del OPO y aumentan su atractivo para una audiencia científica más amplia. En esta tesis, hemos demostrado tres OPO en el rango espectral de 1–8.4 μm en el infrarrojo, que se bombean utilizando tecnología de làser bien establecida como el Ti: sapphire. En primer lugar, se demostró un dispositivo compacto y rentable, sintonizable a través de 1051–1700 nm en el IR cercano, que produce pulsos <100 fs a 80 MHz. La incorporación de una fibra óptica en la cavidad conduce a una excelente potencia pasiva y estabilidad de la longitud de onda, y permite observar la formación de solitones, con otros efectos no lineales interesantes. También hemos demostrado un OPO de infrarrojo medio eficiente, de bajo umbral, que explota la coincidencia de velocidad de grupo en MgO:PPLN, que permite el uso de un cristal no lineal largo (42 mm). Al hacerlo, reportamos eficiencias de conversión cuántica tan altas como 48% desde la bomba de IR cercano (~ 1 μm) hasta el IR medio (3.1–4.3 μm), y usamos la fuente para realizar la espectroscopia básica. El tercer dispositivo utiliza luz de láser Ti:sapphire cerca de 1 μm para bombear directamente el nuevo cristal no lineal CdSiP2, generando hasta 20 mW de potencia promedio con longitud de onda de 6.6–8.4 μm en el IR medio profundo. Como la primera demostración de un OPO de infrarrojo medio bombeado por un Ti:sapphire láser en una sola etapa con potencias de salida prácticas, tiene potencial para aplicaciones de imágenes médicas en las importantes regiones amida II y III. Finalmente, las imágenes de conversión ascendente que utilizan un OPO de femtosegundo es comentada y analizada brevemente, junto con los futuros avances para la generación de IR profundo con un cristal de OP-GaP.
Tillman, Karl Arthur. "Novel broadband high efficiency femtosecond optical parametric oscillators." Thesis, Heriot-Watt University, 2004. http://hdl.handle.net/10399/250.
Full textRobertson, Gordon. "Optical parametric oscillators : a comparison of new materials." Thesis, University of St Andrews, 1993. http://hdl.handle.net/10023/6487.
Full textHellström, Jonas. "Nanosecond optical parametric oscillators and amplifiers based on periodically poled KTiOPO4." Doctoral thesis, KTH, Physics, 2001. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-3269.
Full textOptical parametric oscillators (OPOs) and optical parametricamplifiers (OPAs) constitute a class of optical frequencyconverting devices that have many possible applications, e.g.in range finding, molecular spectroscopy and medicine. They canconvert the frequency of the incident pump field with highefficiency, and generate two waves at new frequencies that willbe continuously tuneable over a wide spectral range. Virtuallyany wavelengths within the transparency region of the nonlinearmaterial can be generated if the material can bequasi-phasematched (QPM). In addition, QPM gives thepossibility to utilise the largest nonlinear tensor element ofthe material and allows walk-off free interaction between thewaves.
The aims of this thesis have been to investigate thepossibility to use QPM KTiOPO4crystals as nonlinear material in nanosecond OPOsand OPAs operating at room-temperature, and to explore theadvantages and shortcomings of these devices. The technique ofelectric field poling has been employed to implement the QPMstructure in flux grown KTiOPO4(KTP).
The main conclusion is that periodically poled KTP (PPKTP)is a suitable material to use in nanosecond OPOs and OPAs. Thematerial properties that foremost make KTP into an attractivenonlinear material are: The large value of the nonlinearcoefficient d33, the high resistance to optically inducedbreakdown, the low susceptibility to grey-track formation, theinsensitivity to the photorefractive effect, the widetransparency and the low coercive field.
The thesis shows that it is possible to pole large volumesof KTP with a high quality of the QPM structure. Highlyefficient nanosecond OPOs have been constructed during thisproject. Maximum conversion efficiencies have reached 45 % inthe case of a singly resonant OPO (SRO) built around a 3 mmthick PPKTP crystal. Total pulse energies for both the signal(1.72 µm) and the idler (2.8 µm) of up to 18 mJ wasreached and an average output power of 2 W was obtained forthis sample. However, up to 24 W was produced in a doublyresonant OPO operating close to degeneracy. The efficiencyreached 48 % for that case. Truly continuous and very widespectral tuning has also been demonstrated, as well as a narrowbandwidth OPO operating on one single longitudinal mode.
Keywords:optical parametric oscillators, opticalparametric amplifiers, quasi-phasematching, KTiOPO4, nonlinear optics, frequency conversion, periodicelectric field poling, ferroelectrics, high-order secondharmonic generation, electro-optic effect.
Feaver, Ryan K. "Cascaded Orientation-Patterned Gallium Arsenide Optical Parametric Oscillator for Improved Longwave Infrared Conversion Efficiency." University of Dayton / OhioLINK, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=dayton1493206535730182.
Full textHenriksson, Markus. "Nanosecond tandem optical parametric oscillators for mid-infrared generation." Licentiate thesis, KTH, Physics, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4261.
Full textThis thesis discusses a new scheme for generating radiation in the mid infrared spectral region, especially the 3.5-5 µm range. The scheme uses established Nd3+-lasers at 1.06 µm and down conversion in nonlinear optical crystals. The down conversion is made by two optical parametric oscillators (OPO) in series. The second OPO is a classical OPO using a zink germanium phosphide (ZGP) crystal. ZGP is the best nonlinear material available for the 4-8 µm spectral range, but it is absorbing below 2 µm. The new development presented in this thesis is the OPO used to convert the 1.06 µm laser radiation to a suitable OPO pump near 2 µm.
The OPO uses a type I quasi phase-matched crystal, which accesses high nonlinearities and avoids walk-off. The problem with type I OPOs close to degeneracy is the broad bandwidth of the generated radiation, which reduces the efficiency of a second OPO. This has been solved with a spectrally selective cavity using a volume Bragg grating output coupler. Unlike other bandwidth limiting schemes this introduces no intracavity losses and thus efficient OPO operation is achievable.
Narrow linewidth (~0.5 nm) OPO operation has been achieved with periodically poled LiNbO3 (PPLN) and periodically poled KTiOPO4 (PPKTP) while locking the signal wavelength at 2008 nm and simultaneously generating an idler at 2264 nm. A high average power PPLN OPO with 36 % conversion efficiency and 47 % slope efficiency is reported. Operation very close to degeneracy at 2128 nm with the narrowband signal and idler peaks separated by 0.6 nm was demonstrated in a PPKTP OPO. Both the signal at 2008 nm and the combined signal and idler around 2128 nm from the PPKTP OPOs have been used to show efficient pumping of a ZGP OPO. The maximum conversion efficiency from 1 µm to the mid-IR demonstrated is 7 % with a slope efficiency of 10 %. This is not quite as high as what has been presented by other authors, but the experiments reported here have not shown the optimum efficiency of the new scheme. Relatively simple improvements are expected to give a significant increase in conversion efficiency.
Hewitt, Sarah Elaine. "Dynamics and stability of periodic spatial patterns in the optical parametric oscillator /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 2004. http://hdl.handle.net/1773/6777.
Full textLee, Chris J., and n/a. "Tuning mechanisms for quasi-phase-matched optical parametric oscillators." University of Otago. Department of Physics, 2005. http://adt.otago.ac.nz./public/adt-NZDU20070220.145817.
Full textLiljestrand, Charlotte. "Spatial mode engineering in mid-infrared optical parametric oscillators." Thesis, KTH, Laserfysik, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-42705.
Full textBadarla, Venkata Ramaiah. "Ultrafast optical parametric oscillators : novel systems, techniques, and concepts." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2014. http://hdl.handle.net/10803/283572.
Full textEn esta tesis, hemos demostrado varios osciladores ópticos paramétricos ultrarrápidos (OPO) basados en diferentes medios no lineales. La tesis consta de sistemas OPO, técnicas novedosas, diseños y conceptos que han facilitado el acceso a longitudes de onda de 1 μm en la región del infrarrojo cercano, así como hasta 8 μm en la región del infrarrojo medio. Hemos desarrollado un femtosegundo (fs) OPO basado en BiB3O6 (BIBO) directamente bombeado por un láser Kerr-lens mode-locked (KLM) de Ti:zafiro. Este sistema proporciona amplia y rápida sintonización en el rango 1400-1560 nm con sólo cambiar la longitud de la cavidad. También, gracias a las propiedades ópticas únicas de BIBO en la interacción tipo I (e-->oo), hemos demostrado el primer fs OPO self-phaselocked degenerado. Además, hemos desarrollado una técnica llamada retro reflexión sincronizada para la reducción del umbral y amplificación de señal, antes de la aparición de la oscilación. Esta técnica es genérica y es particularmente útil para implementar OPOs ultrarrápidos con materiales birrefringentes que tienen relativamente baja ganancia no lineal y cuando existe una limitación de la potencia de bombeo. Adicionalmente, hemos desarrollado un fs OPO con longitud de onda dual que presenta sintonización arbitraria e independiente mediante el uso de un interferómetro de anillo antirresonante (ARR) o Sagnac. Esta técnica universal de acoplamiento de dos osciladores ópticos puede ser empleada en cualquier régimen temporal (desde cw a ultrarrápido de pico o femtosegundo) e independientemente de las longitudes de onda de operación. Esta técnica puede ser utilizada para la generación de THz intracavidad, permitiendo aprovechar la alta intensidad de los pulsos oscilantes. Además, hemos desarrollado un sistema OPO de doble cristal y doble bombeo para la amplificación de la señal dentro de la cavidad tanto en régimen de fs como de ps, para el ajuste de longitud de onda arbitraria e independiente. En ambos sistemas los dos cristales comparten la misma cavidad óptica, pero son bombeados independientemente por una sola fuente láser. Por último, hemos diseñado y demostrado experimentalmente un concepto novedoso para bombear un OPO dentro de otro OPO mediante un diseño de cavidad compuesta en cascada. Este sistema de estado sólido OPO de femtosegundo bombeado por el láser de Ti: zafiro es potencialmente capaz de proporcionar acceso a la región del infrarrojo medio más allá de 4 μm incluso hasta las 18 μm, realizando una cuidadosa selección del medio no lineal
Henriksson, Markus. "Nanosecond tandem optical parametric oscillators for mid-infrared generation /." Stockholm : Laser physics, Royal Institute of Technology, 2006. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4261.
Full textThilmann, Nicky. "Highly efficient optical parametric oscillators in the mid-IR." Doctoral thesis, KTH, Laserfysik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-156714.
Full textQC 20141203
Kovalchuk, Evgeny. "Optical parametric oscillators for precision IR spectroscopy and metrology." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2008. http://dx.doi.org/10.18452/15759.
Full textThis thesis presents a continuous-wave optical parametric oscillator (cw OPO), specially developed for high-resolution Doppler-free molecular spectroscopy and metrology. The basic objective was to solve the long-standing problem of controlled access to any desired wavelength in the wide emission range of OPOs, including the ability to precisely tune the output frequency over the molecular and atomic transitions of interest. The system implemented during this work fully achieves these goals and its performance was demonstrated in various measurements and applications. For this aim, a new design for the OPO cavity with an intracavity etalon was implemented, extending the concept of a cw singly resonant OPO with resonated pump wave. The newly developed device demonstrates very good long-term stability and spectral properties, which were determined in direct beat frequency measurements with a methane infrared optical frequency standard. Thus, an idler radiation linewidth of 12 kHz and mode-hop-free operation of the OPO over several days were observed. Furthermore, it was shown that an OPO can be phase locked to a highly stable optical reference and thus much more precisely controlled and tuned. As the first successful application of OPOs in Doppler-free spectroscopy, a frequency modulation spectroscopy setup for detection of sub-Doppler resonances in methane was implemented. Furthermore, the developed cw OPO was integrated with a femtosecond optical frequency comb to realize a new concept for a coherent link between the visible and infrared spectral ranges. As a first demonstration of this technique, a direct absolute frequency comparison between an iodine stabilized laser at 532 nm and a methane stabilized laser at 3390 nm was performed.
Cuozzo, Domenico. "Theory and simulations of singly resonant optical parametric oscillators." Thesis, University of Strathclyde, 2014. http://oleg.lib.strath.ac.uk:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=24441.
Full textLamour, Tobias Paul. "High pulse energy near-infrared ultrafast optical parametric oscillators." Thesis, Heriot-Watt University, 2011. http://hdl.handle.net/10399/2509.
Full textRae, Cameron Francis. "Novel configurations for pulsed optical parametric oscillators and their pump sources." Thesis, University of St Andrews, 1998. http://hdl.handle.net/10023/14948.
Full textHenriksson, Markus. "Tandem optical parametric oscillators using volume Bragg grating spectral control." Doctoral thesis, KTH, Laserfysik, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-12864.
Full textQC 20100517
Henderson, Angus. "Studies of optical parametric oscillators for the ultraviolet and visible spectral regions." Thesis, University of St Andrews, 1993. http://hdl.handle.net/10023/14951.
Full textColville, Finlay G. "An analysis of the performance characteristics of continuous-wave optical parametric oscillators." Thesis, University of St Andrews, 1995. http://hdl.handle.net/10023/14887.
Full textMalik, Rohit. "Experimental investigation of high-power continuous-wave fiber optical parametric amplifiers and oscillators." Thesis, Swansea University, 2010. https://cronfa.swan.ac.uk/Record/cronfa42491.
Full textZhou, Yue, and 周月. "Fiber optical parametric generation of widely tunable source: continuous-wave to sub-pricosecondregime." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2012. http://hub.hku.hk/bib/B49617722.
Full textpublished_or_final_version
Electrical and Electronic Engineering
Doctoral
Doctor of Philosophy
Kane, Daniel John. "Intracavity optical parametric oscillators based on orientation-patterned gallium arsenide." Thesis, University of Strathclyde, 2016. http://digitool.lib.strath.ac.uk:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=27499.
Full textFrench, Steven. "High-power, high-repetition-rate picosecond optical parametric oscillators for the visible to mid-infrared." Thesis, University of St Andrews, 1997. http://hdl.handle.net/10023/14890.
Full textReid, Derryck T. "Novel nonlinear techniques for femtosecond pulse generation in the visible and near-infrared." Thesis, University of St Andrews, 1995. http://hdl.handle.net/10023/14885.
Full textTang, Yan. "Applications of nonlinear optics to the development of all-solid-state sources of tunable light." Thesis, University of St Andrews, 1997. http://hdl.handle.net/10023/14949.
Full textJacobsson, Björn. "Spectral control of lasers and optical parametric oscillators with volume Bragg gratings." Doctoral thesis, KTH, Laserfysik, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4691.
Full textThe object of this thesis is to explore the usage of reflective volume Bragg gratings in photo-thermo-refractive glass for spectral control of solid-state lasers and optical parametric oscillators, to build tunable and narrowband coherent light-sources. In order to provide a design tool for use of reflective volume Bragg gratings in laser cavities, a theory was developed that describes the performance of the gratings if the incident beam has finite width with an angular spectrum that is comparable to the grating's angular acceptance bandwidth. Spectral control was demonstrated in a number of cw solid-state lasers, in terms of narrow bandwidth and tunable wavelength, by use of a volume Bragg grating. The design could be made very simple by replacing one of the cavity mirrors with the grating. Thanks to the grating's strong spectral selectivity, the lasers could be locked anywhere in the gain spectrum, while the laser bandwidth was substantially narrowed. In particular, the following lasers were demonstrated: Single-longitudinal-mode lasing in ErYb:glass at 1553 nm with 90 kHz linewidth and in Nd:GdVO4 at 1066 nm with a linewidth below 40 MHz. Very low quantum defect in Yb:KYW lasers, diode-pumped at 982 nm and lasing at 998 nm with 10 GHz bandwidth, as well as Ti:sapphire-pumped at 980 nm and lasing at 990 nm. An Yb:KYW laser that was widely tunable from 996 nm to 1048 nm with 10 GHz bandwidth. In nanosecond pulsed optical parametric oscillators (OPOs) based on periodically poled KTiOPO4, narrowband operation and a tunable wavelength were demonstrated with a volume Bragg grating as a cavity mirror. At a signal wavelength of 975 nm, the bandwidth was 50 GHz, a reduction by 20 times compared to using a conventional mirror. A tuning range of 21 THz was also demonstrated. In another OPO at a signal wavelength of 760 nm, a ring-cavity design was demonstrated to provide convenient tuning. A tuning range of 2.6 THz and a bandwidth of 130 GHz was shown. Also, narrowband operation and tuning in an OPO around 1 µm was demonstrated by use of a transversely chirped Bragg grating.
QC 20100813
Sinclair, Scott. "Pattern formation and control of spatial structures in optical parametric oscillators." Thesis, University of Strathclyde, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.249142.
Full textLang, Tino [Verfasser]. "Ultrashort laser pulses from optical parametric amplifiers and oscillators / Tino Lang." Hannover : Technische Informationsbibliothek und Universitätsbibliothek Hannover (TIB), 2014. http://d-nb.info/106300280X/34.
Full textGibson, Graham Martin. "Continuously frequency-tunable CW optical parametric oscillators and their application to spectroscopy." Thesis, University of St Andrews, 1999. http://hdl.handle.net/10023/14950.
Full textHall, Gavin John. "Non-linear frequency conversion of diode-pumped, all-solid-state lasers." Thesis, University of Strathclyde, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.367032.
Full textSamanta, Goutam Kumar. "High-power, continuous-wave optical parametric oscillators from visible to near-infrared." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2009. http://hdl.handle.net/10803/29963.
Full textEsta tesis presenta el desarrollo de una nueva clase de osciladores ópticos paramétricos (OPOs) de onda continua (cw) y alta potencia con extendida sintonización desde el visible al infrarrojo (IR) cercano. A pesar de que los láseres están en uso desde hace casi 50 años, todavía es difícil desarrollar sistemas láser que puedan cubrir muchas regiones del espectro óptico en los rangos de longitud de onda desde el ultravioleta (UV) y visible hasta el infrarrojo cercano y medio, con potenciales aplicaciones en campos como la espectroscopia, sensores remotos, detección de trazas de gases, entre muchas otras. El desarrollo de cw OPOs en configuraciones de oscilador simplemente resonante (SRO), objetivo principal de esta tesis, es un gran desafío debido al alto umbral de potencia de bombeo (varios watts). Además, cuando se emplea bombeo visible, los efectos fotorrefractivo y de lente térmica adquieren especial relevancia y son difíciles de superar. Por lo tanto, la realización de cw SROs prácticos requiere de un óptimo diseño de cavidad, adecuados materiales no lineales y láseres de alta potencia con excelente calidad tanto espectral como espacial. Se han desarrollado cw SROs de alta potencia y frecuencia única basados en cristales de LiTaO3 de 30 mm de longitud, de crecido estequiométrico, con dopado de MgO y periódicamente pulidos (MgO:sPPLT). Los osciladores fueron bombeados en el verde mediante el láser de cw Nd:YVO4 bombeado por diodos y doblado en frecuencia. Utilizando un único periodo de red de 7.97 m, se ha obtenido cobertura continua de los campos señal y pivote en el rango 848-1430 nm por sintonización de temperatura entre 52ºC y 248ºC. Empleando una configuración de cavidad lineal y bombeo de doble paso, se ha logrado un umbral de oscilación de 2.88 W y se han generado potencias superiores a 1.51 W para el campo pivote en simple paso dentro del rango 1104-1430 nm para 6 W de potencia de bombeo, eficiencia de extracción del 25.2% y eficiencia de conversión de fotón del 56.7%. Con el objetivo de operar el cw SRO en frecuencia única a través del rango 848-1430 nm, hemos utilizado una configuración compacta de cavidad en anillo junto a un elemento para la selección de frecuencia (etalon). Utilizando el mismo cristal de MgO:sPPLT, se ha obtenido un umbral de oscilación del SRO de 2.84 W y se han generado potencias superiores a 1.59 W para el campo pivote en paso único dentro del rango 1104-1430 nm con una eficiencia máxima de extracción del 25.2 % y agotamiento del bombeo tan alto como el 67%. La salida del campo pivote en frecuencia única tiene un ancho de línea de ~ 7 MHz. Bajo condiciones de sistema libre y en ausencia de aislamiento térmico, la potencia del campo pivote exhibe estabilidad de pico a pico de 16% durante 5 horas. A pesar de que el cw SRO puede proveer radiación óptica en el rango 848-1430 nm, la alta potencia de salida solo se consiguió obtener en el rango 1104-1430 nm a causa de la alta reflectividad de los espejos de la cavidad para operar en SRO. Utilizando un acoplamiento de salida finito de la onda resonante, hemos extendido la disponibilidad de prácticas potencias de salida a través de todo el rango de sintonía. El cw SRO con acoplador de salida (OC-SRO) puede entregar un apotencia total de hasta 3.6 W con una eficiencia de extracción del 40% y con un ancho de línea de 3 MHz en el rango 848-1430 nm. La potencia del campo señal muestra fluctuaciones en potencia de pico a pico <10.7% durante 40 minutos y modo espacial TEM00 con M2<1.52. En ausencia de estabilización activa, el campo señal resonante exhibe una estabilidad en frecuencia natural a largo término con fluctuaciones <75 MHz durante 15 minutos, así como a corto término con fluctuaciones<10MHz durante 10 segundos, demostrando el potencial del sistema para aplicaciones en espectroscopia. Utilizando generación interna de segundo harmónico del campo señal resonante en el rango del infrarrojo cercano del MgO:sPPLT cw SRO mediante un cristal de BiB3O6 de 5 mm de longitud, hemos logrado generar 1.27 W de potencia cw y frecuencia única en el azul dentro del rango de sintonía 425-489 nm y con un ancho de línea de 8.5 MHz y un perfil espacial del haz de tipo Gaussiano. La estabilidad en frecuencia de la fuente azul es mejor que 280 MHz, donde la limitación viene impuesta por la resolución del medidor de longitud de onda empleado. Adicionalmente, hemos desarrollado fuentes verdes en cw en una sencilla configuración experimental de único paso, mediante el doblado en frecuencia de un láser de fibra con cristales de MgO:sPPLT y KTiOPO4 pulido periódicamente (PPKTP), generando hasta 9.6 W de radiación verde en modo espacial TEM00 (M2<1.33) con una eficiencia de paso único de 32.7% en MgO:sPPLT. Esta fuente verde has sido también empleada exitosamente para bombear cw SROs y será utilizada para bombear láseres de Ti:sapphire. Mediante esta fuente verde doblada en frecuencia, hemos demostrado que el cw OC-SRO proporciona una salida estable en frecuencia única con potencia de hasta 2 W a través del rango de sintonía 855-1408 nm, con estabilidad en potencia de pico a pico <11.7%, estabilidad en frecuencia <10 MHZ durante 10 segundos y modo espacial TEM00 (M2<1.26).
Zhang, Xinping. "High-repetition-rate femtosecond optical parametric oscillators based on KTP and PPLN." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2002/0388.
Full textJacobsson, Björn. "Spectral control of lasers and optical parametric oscillators with volume Bragg gratings /." Stockholm : Tillämpad fysik Applied Physics, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4691.
Full textStothard, David James Mark. "Continuous-wave, singly-resonant optical parametric oscillators pumped internal to Nd:YVO4 lasers." Thesis, University of St Andrews, 2002. http://hdl.handle.net/10023/15579.
Full textWatson, Malcolm A. "Agile tuning and long-wavelength tuning of synchronously pumped optical parametric oscillators." Thesis, University of Southampton, 2003. https://eprints.soton.ac.uk/15470/.
Full textKemlin, Vincent. "Parametric infrared generation : from crystals to devices." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENT114.
Full textThis dissertation deals with the generation of parametric light in the range 1 to 12 µm. Parametric infrared generation turns out to be a challenge at the interface between the fields of nonlinear optics and materials science embodied by the two approaches used to achieve efficient frequency conversion. Birefringent Phase-Matching (BPM) in anisotropic materials has been the traditional solution used in most frequency converter devices. But since the 90's, the quick success of microstructured materials has paved the way for Quasi-Phase-Matching (QPM) even in isotropic materials, leading to a renewed interest in Optical Parametric Oscillators (OPO). The high degree of engineering offered by this technology is now widely recognized as a key competitive advantage. We obtained original results concerning parametric infrared generation using BPM as well as QPM.We have built the first OPO pumped by a 1.064 µm Nd:YAG laser and based on a 5-mm-thick crystal of 5%MgO:PPLN cut as a partial cylinder. This OPO combines a wide and continuous tunability over the range 1.4 µm - 4.4 µm with a good conversion efficiency, up to 30%. Despite the need to resort to pump intensities almost an order of magnitude higher than in a slab OPO, we have shown that the energetical performance of a partial cylinder OPO is now equivalent to that of a slab OPO besides a wider tunability that can be continuously addressed. When the same Nd:YAG laser pumps two such independent OPOs in parallel, we dispose of a highly versatile QPM dual wavelength source with two widely and independently tunable beams. We have built this unique source allowing versatile Difference Frequency Generation (DFG) towards the mid- and far- infrared. We carried out the first BPM DFG experiments with this source in a CdSe slab oriented for angular noncritical phase-matching at two different pump wavelengths, respectively 2.72 µm and 2.79 µm. The second set of DFG experiments were performed in a CdSe crystal cut and polished as a 5-mm-diameter full cylinder. Using a pump wavelength of 2.79 µm, we were able to tune the DFG wavelength from 8.3 µm up to 10.3 µm by rotating the crystal over an angular range of 18°. Contrary to all the BPM DFG experiments reported so far in the single crystal CdSe, tuning was achieved while keeping normal incidence of both the incident and generated beams in the crystal. The implementation of spectral narrowing techniques is already anticipated and will contribute to more accurate measurements of the phase-matching directions of a crystal as well as to a higher DFG conversion efficiency.These experiments with our dual wavelength source are preliminary and encouraging validations of our capability of performing DFG in small crystals and at any pump wavelength between 1.4 µm and 3.5 µm. Even though we investigated the promises held by CdSiP2 when it is only pumped with a Nd:YAG laser at 1.064 µm, there is tremendous prospect in terms of tunable infrared generation between 3.5 µm and 8 µm when this crystal is pumped around 2.4 µm. Such early demonstrations will be highly valuable for future applications requiring compact and tunable sources spanning the infrared spectrum. From a more fundamental point of view, performing DFG experiments at different pump wavelengths in the mid-infrared can lead to a highly accurate determination of the values of the refractive indices of a nonlinear crystal. In this dissertation, we have cast the first stone of a method that leads to the determination of the values of the refractive indices of a nonlinear crystal in the mid- to far- infrared. This new method is based on the unique measurements of the DFG phase-matching angles in spheres or cylinders, and should contribute to further advances in the field of phase-matching metrology
Kienle, Florian. "Advanced high-power optical parametric oscillators synchronously pumped by ultrafast fibre-based sources." Thesis, University of Southampton, 2012. https://eprints.soton.ac.uk/210235/.
Full textChaitanya, Kumar Suddapalli. "High-power, fiber-laser-pumped optical parametric oscillators from the visible to mid-infrared." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/83528.
Full textFuentes coherentes de luz continua y de alta potencia en el infrarrojo-medio (mid-IR) son de gran interés por su aplicación en la detección de gases, detección remota y la observación de imágenes. Estas aplicaciones requieren un ancho de banda amplio para evidenciar las características que ofrece la absorción de una gran variedad de especies moleculares, particularmente en la región “finger print” del mid-IR. Por otra parte, fuentes altamente energéticas con pulsos que posean estructuras peculiares en rangos específicos de longitud de onda en el mid-IR, entre 6-6.5 m. , prometen características únicas para nuevas aplicaciones en cirugía. Osciladores ópticos paramétricos (OPOs) constituyen fuentes de luz versátiles y apropiadas para todas las aplicaciones mencionadas anteriormente. La longitud de En el régimen ultrarápido, hemos demostrado una nueva técnica de interferometría para la optimización absoluta de la potencia de salida de un oscilador óptico con una cavidad de anillo. Como demostración de principio, implementamos, por primera vez, un OPO de picosegundos en el mid-IR basado en MgO:PPLN con una cavidad de anillo bombeado por un láser de fibra de Yb. Además, hemos desarrollado un nuevo OPO de alta energía en el mid-IR basado en el material nolineal CSP. Esto representa la primera demostración de un OPO compacto de alta repetición sincrónicamente bombeado por un láser de estado sólido a 1064 nm generando pulsos de milijulios en el rango espectral 6-6.5 m. Esta radiación es importante para aplicaciones en cirugía. Adicionalmente, hemos demostrado una fuente verde, 532 nm, basada en láseres de fibra. Esta radiación se obtiene por medio de la generación de segundo harmónico (SHG) en un paso individual en MgO:sPPLT. Esto representa una nueva alternativa de bombeo para los láseres de Ti:sapphire que los harán compactos en el futuro. Los esfuerzos para mejorar la eficiencia de segundo harmónico resultaron en el desarrollo de un novedoso esquema que utiliza múltiples cristales y permite eficiencias de SHG de paso individual del 56%. Este esquema es general y simple y puede ser implementado para cualquier longitud de onda. onda de un OPO puede ser sintonizada en regiones amplias del espectro cambiando la temperatura del cristal no-lineal, el ángulo de ajuste de fase o, al considerar materiales cuasi ajuste de fase (QPM), cambiando el periodo de red. En esta tesis, hemos demostrado una gran variedad de OPOs en el mid-IR en régimen continuo y de pulsos de picosegundo. Estos OPOs han sido bombeados por láseres de fibra permitiendo un diseño compacto y resistente. En el régimen de emisión continua, hemos implementado un OPO de alta potencia basado en MgO:PPLN bombeado por un láser de fibra. Este OPO es sintonízable en el rango 1506-1945 nm correspondiente al infrarrojo-cercano y en el rango 2304-3615 nm correspondiente al mid-IR. Esta capacidad de sintonización se logra al sobrepasar eficientemente los efectos térmicos optimizando el acoplamiento de salida. Materiales nuevos como el MgO:sPPLT, con propiedades ópticas y térmicas mejoradas para la generación de radiación continua en el mid-IR han sido estudiados. Utilizando las propiedades ajuste de la fase extendió del MgO:sPPLT, fuentes continuas de alta potencia con un gran ancho de banda en el infrarrojo-medio también han sido implementadas.
Lecomte, Steve. "Diode-pumped solid-state lasers and optical parametric oscillators with gigahertz pulse repetition rates /." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=15900.
Full textWan, Chenchen. "Low Noise Frequency Comb Sources Based on Synchronously Pumped Doubly Resonant Optical Parametric Oscillators." University of Dayton / OhioLINK, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=dayton1493915721069409.
Full textLindsay, Ian D. "High spatial and spectral quality diode-laser-based pump sources for solid-state lasers and optical parametric oscillators." Thesis, University of St Andrews, 1999. http://hdl.handle.net/10023/15030.
Full textDevi, Kavita. "Continuous-wave optical parametric oscillators and frequency conversion sources from the ultraviolet to the mid-infrared." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2013. http://hdl.handle.net/10803/130392.
Full textMoutzouris, Konstantinos. "Nonlinear frequency conversion in isotropic semiconductor waveguides." Thesis, University of St Andrews, 2003. http://hdl.handle.net/10023/13117.
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