[发明专利]切换基波、二倍频与三倍频激光的超晶格结构设置方法

摘要

本发明公开了切换基波、二倍频与三倍频激光的超晶格结构设置方法，在级联周期结构的光学超晶格中，利用谐波非线性相互作用的偏振特性，针对倍频与和频过程分别设计不同的偏振组合，使得通过调控入射基波偏振角，即可在光学超晶格中实现基波、二倍频与三倍频三波长激光的高效选择性输出。本发明具有谐波产生效率高，切换速度快的优点，通过对光学超晶格进行特别的设计，只要利用基波偏振片即可以进行切换调节。由于不需要利用电光效应或者温度调谐，既避免了使用高压设备，也避免了温度调谐的缓慢低效，具有一定的实用性与优越性。

主权项

切换基波、二倍频与三倍频激光的超晶格结构设置方法，其特征在于：在级联周期结构的光学超晶格中，对倍频过程与和频过程分别设计相应的偏振组合模式，通过调控入射基波偏振角，在光学超晶格中实现基波、二倍频波长激光或者三倍频波长激光的选择性输出，其中：所述的级联周期结构为相连的两段周期性结构，第一段周期性结构针对倍频过程，第二段周期性结构针对和频过程；所述的偏振组合模式具体表达如下，倍频过程表示为：A+A→C；和频过程表示为：B+C→D；其中，A指水平或垂直方向偏振的入射基波分量，B指入射基波中偏振方向垂直于A的另一分量，C指二倍频波长激光，D指三倍频波长激光；在光学超晶格中实现基波、二倍频波长激光或者三倍频波长激光的选择性输出的具体方法如下：(1)当入射基波只有B分量时，第一段周期性结构不产生二倍频波长激光C，第二段周期性结构不产生三倍频波长激光D，光学超晶格的出射端获得基波；(2)当入射基波只有A分量时，第一段周期性结构将入射基波的A分量全部转化为二倍频波长激光C，第二段周期性结构不产生三倍频波长激光D，光学超晶格的出射端获得二倍频波长激光C；(3)当入射光处于上述(1)、(2)两种情况之外的其他偏振角度时，入射基波同时具有A分量和B分量，在第一段周期性结构中，入射基波的A分量通过A+A→C过程产生二倍频波长激光C，在第二段周期性结构中，入射基波的B分量和二倍频波长激光C通过B+C→D过程产生三倍频波长激光D，通过调整入射基波偏振的角度，使得光学超晶格的出射端获得三倍频波长激光D。