PPLN晶體技術的總結

PPLN 晶體登上歷史舞臺,體積小,轉換效率高~週期性極化鈮酸鋰(PPLN)一種改變激光波長的高效晶體我們在 PPLN 領域的專業加工,提供了寬範圍的波長轉換的多種高質量晶體。PPLN在激光顯示領域的應用為激光顯示提供摻鎂的PPLN 晶體(MgO:PPLN)。通過摻鎂大幅度提高了晶體的光學損傷及光折變閾值,同時保持高的非線形係數:理想地將低成本的近紅外激光轉換成紅綠藍三色。為 OEM 量產提供優質的原材料。

PPLN 在中紅外領域的應用--PPLN 能夠滿足許多工程領域中在中紅外具有針對性和可調諧的廣泛應用,包括遠程氣體探測、光譜分析、製藥過程監督等。

許多材料具有非線形特性,但鈮酸鋰的效果明顯強於其他傳統的材料。為充分利用鈮酸鋰晶體的高的非線形係數,提供了所謂“週期性極化”的微結構。這種工藝可使晶體最佳地工作在不同波長,器件可用於倍頻、差頻、和頻和光學參量放大,以及其他非線形過程。PPLN 的典型使用是將聚焦的激光光束通過一定長度的晶體,光在晶體的另一端發出新波長的光及殘餘的輸入光。為達到非線形晶體的最高轉換效率,入射光和目標光波長必須“相位匹配”,使它們彼此同步。大多數非線形晶體,不同波長光傳播速度不同,導致它們在晶體中傳播時相位失配。傳統的波長轉換晶體,如 BBO或 LBO,相位匹配是通過沿特定的晶體方向來完成,該方向由於雙折射效應兩波長光傳播保持同步。鈮酸鋰,雖然非線形係數遠大於其它晶體,但將它進行週期性極化,可實現“準”相位匹配。因此,鈮酸鋰的高轉換效率可在實踐中加以使用。PPLN 能達到轉換效率很大程度上取決於激光束的屬性。例如,優化的短脈衝激光單次通過晶體可獲得 80的轉換效率,但使用連續激光器,轉換效率就可能下降到只有幾個百分點。PPLN 是將生產的鈮酸鋰原材料晶圓進行所謂的“週期性極化”獲得。鈮酸鋰是鐵電晶體,在每個晶胞單元,由於鈮離子和鋰離子的晶格位置略有偏移,便產生了一個小的電偶極矩。通過施加一個強的電場,可以逆轉這種結構,重新分佈晶體中的偶極矩。反轉鈮酸鋰結構的電場約為 22KV/mm,反轉時間僅需幾個毫秒,之後該反轉結構將永久性保持。在 PPLN 中,我們按光柵結構每隔幾微米進行週期性反轉,以實現輸入光和輸出光的準相位匹配。在單個 PPLN 晶體上,可以完成多個光柵週期結構的加工。對 OPO 和其他可調諧應用,利用多週期結構可從單一泵浦光得到寬波長範圍的光。光聚焦到不同週期光柵可實現波長的粗調,晶體的溫度變化則可實現精細調節。

PPLN是一種高效的非線形晶體,獲得最大的波長轉換效率必須對溫度進行控制,並且晶體內部均勻的溫度分佈也很重要。Covesion 提供了一系列的溫度控制夾具或溫控爐,以及溫度控制器,儘量提高波長轉換性能。改變晶體問題,也用於 OPO 中窄範圍的波長調諧或其他波長轉換應用。PPLN 擴展了現有的激光系統,光譜覆蓋可見到中紅外。

正確的PPLN 和泵浦激光組合,可獲得波長 450nm到 5um 範圍的光。Covesion 還專門加工更復雜的晶體結構,在一個光學晶體上集合多種功能。PPLN所提供的實際有效的波長轉化,使得它成為各行業應用的焦點,如顯示器、航空、電信、環境檢測等。詳情請瀏覽新特光電所代理的PPLN 產品。

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