耗散孤子光参量振荡器-王付永.pdf

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1、耗散孤子光参量振荡器Dissipative Soliton Optical Parametric Oscillatorw w w.c r y s t o n g.c o m愿 景：成 为 行 业 标 准 制 定 者济南晶众光电科技有限公司报告人：王付永w w w.c r y s t o n g.c o mCHANGE THE FUTURE WITH LASERS济南晶众光电科技有限公司PART 01耗散孤子OPO介绍DSOPO Introduction 耗散孤子OPO的原理耗散孤子：锁模激光器内，依赖增益-损耗、色散-非线性与滤波等多重平衡而稳态存在的脉冲，具有高能量、强啁啾和特殊频谱等特点，

2、在高能超快激光领域有广泛应用和研究意义。皮秒脉冲泵浦飞秒超短脉冲产生耗散孤子原理应用于同步泵浦光参量振荡器，将Ginzburg-Landau方程框架下的耗散孤子理论，成功应用到三波耦合的OPO系统中，开辟了OPO技术的新范式。实验验证 实验光路图 增益：PPLN非线性晶体中的光参量转化 非线性：ZnSe的克尔非线性 色散：PPLN+ZnSe，腔内净色散量为正 非线性损耗：泵浦脉冲的时域窗口导致滤波效应 增益饱和：确保孤子脉冲的稳定性，避免能量失控实验结果-耗散孤子光谱 特点：边沿陡峭中间下凹，典型的耗散孤子光谱 光谱带宽可宽达300nm 光谱带宽可调谐实验结果-多种形态光谱 双波长光谱 双波长

3、光谱 多波长光谱实验结果-时域脉冲自相关 压缩后自相关曲线 130fs 压缩后自相关曲线 155fs 多波长拍频自相关曲线实验结果-OPO输出激光参数 波长调谐范围2100-2500nm OPO输出激光参数DS-OPO技术优势强线性啁啾Strong Linear Chirp高脉冲能量High Pulse Energy良好的稳定性脉冲能量提升Pulse energy enhancement耗散孤子OPO宽参数适应性与鲁棒性Broad parameter adaptability and robustness脉冲可压缩性Pulse compressibility降低了同步性的要求Reduced s

4、ynchronization requirement丰富的动力学现象Rich dynamical phenomena特殊光谱形状和脉冲形状Special spectral shape and pulse shapeExcellent Stability工艺创新温控一体化腔长控制技术集成了加热、传感、控制功能的“智能金属底板”，简化了产品内部结构，降低了装配复杂度和潜在故障点。温度调控+温度传感器+反馈控制摒弃了压电陶瓷，降低了成本腔长调谐的精度高、范围大抗环境干扰能力强 尺寸：640440195mm知识产权w w w.c r y s t o n g.c o mCHANGE THE FUTURE

5、 WITH LASERS济南晶众光电科技有限公司PART 02耗散孤子OPO的应用The application area of DSOPO 应用领域-非线性光学研究 泵浦光源：充当产生3微米以上波段激光的泵浦源或信号光源；比如，1550nm与2500nm差频可产生4079nm的激光，1550nm与2150nm差频可产生5554nm的激光，中红外超连续光源：可通过非线性材料进一步拓宽光谱，产生中红外超连续谱，比如OPO输出的激光泵浦硫化物光纤产生2-5微米超连续谱；应用领域-生物医学 无创组织消融：中红外波段（尤其2.3-2.5 m）被水分子强吸收，可用于精确表皮或角膜手术（如屈光矫正）。非线

6、性光学显微成像，三光子显微镜：2100-2500 nm的激光在生物组织中散射小，应用于三光子显微镜可高效激发红色/近红外荧光探针，实现对生物组织深层结构（如神经元）的无标记成像。二次谐波成像：用于对无中心对称结构的生物组织进行无标记成像，如胶原蛋白、肌球蛋白等。三次谐波成像:对介质不均匀的界面（如细胞膜、脂滴）非常敏感，可用于细胞和组织的结构成像。生物传感与诊断：利用特定分子在2100-2500nm波段的吸收特性，开发高灵敏度的生物传感器，用于疾病诊断和药物筛选。光学相干断层扫描：2100-2500nm波段激光在生