Conversión paramétrica de infrarrojo medio de picosegundos de más de 3,8 W y 3,4 µm basada en un esquema simplificado de uno a muchos

Junqing Zhao, Yewang Chen, Deqin Ouyang, Minqiu Liu, Chunbo Li, Xu Wu, Xianwei Xiong, Liqiang Mo, Meng Wang, Xing Liu, Qitao Lv y Shuangchen Ruan

Abstracto

En este artículo, demostramos un esquema simplificado de uno a muchos para la conversión paramétrica eficiente en el infrarrojo medio (MIR). Este esquema se basa en un sistema de fibra óptica con amplificador de potencia del oscilador maestro (MOPA) de modo longitudinal único de onda continua (OC) como fuente de señal y un sistema de fibra óptica MOPA pulsada a picosegundos, con múltiples modos longitudinales, como fuente de p µm p. Los haces de señal y p µm p se combinan y coacoplan en un cristal PPLN dopado con MgO al 5% de 50 mm de longitud para la conversión paramétrica. Se alcanza una potencia promedio de hasta ∼3,82 W a una longitud de onda central de ∼3,4 µm cuando las potencias de p µm p y de señal lanzadas son ∼41,73 y ∼11,45 W, respectivamente. Por encima de un valor umbral, la potencia en reposo entregada muestra un efecto de rollover contra la potencia de la señal y un efecto similar a la saturación contra la potencia p µm . En consecuencia, la mayor eficiencia de conversión se observa en dicho umbral de potencia p µm . Hasta donde sabemos, nuestro resultado representa la mayor potencia promedio producida por cualquier fuente de conversión paramétrica de un solo paso con una longitud de onda en reposo >3 µm alimentada con una señal CW. Además, nuestro esquema propuesto puede simplificar significativamente el diseño del sistema de conversión paramétrica y, al mismo tiempo, hacerlo más robusto en las aplicaciones. Esto se atribuye a dos aspectos principales. En primer lugar, la característica uno a muchos del esquema puede reducir notablemente la sensibilidad de la longitud de onda en la realización del ajuste de fase cuasi. En segundo lugar, para requisitos de potencia moderados no siempre se requiere una fuente de señal pulsada sincronizada de alta potencia de pico; una CW puede ser una alternativa, lo que libera al sistema de la sincronización temporal compleja y la fluctuación de tiempo relacionada.