《飛秒雷射寫入晶體光波導的製備及其雷射倍頻效應研究》是依託山東大學，由陳峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：飛秒雷射寫入晶體光波導的製備及其雷射倍頻效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳峰
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
光學晶體材料是實現雷射產生和頻率轉換的重要介質。光波導是集成光子學的基本元件。基於晶體材料的波導結構可以用來實現高度集成化的多功能光子學器件。用飛秒雷射脈衝輻照光學晶體，可以改變輻照區的折射率，形成多種模式的光波導結構。本項目研究利用飛秒雷射寫入技術製備多種重要光學晶體光波導的方法，研究各種參數的飛秒脈衝對晶體的局域改性，得出適合不同晶體結構的波導最最佳化模式。採用導波光學和共聚焦微區光譜技術相結合，研究折射率變化物理機制以及波導性能，得出適合不同晶體結構的折射率變化規律。採用合適的泵浦條件，實現基於晶體波導結構的雷射產生和非線性倍頻，並得出最佳化條件。本項目不僅對研究飛秒雷射脈衝與晶體材料相互作用有重要的意義，並且所研製的晶體光波導在集成光子學、光信息處理等相關領域具有重要的套用前景。
結題摘要
光學晶體材料是實現雷射產生和頻率轉換的重要介質。光波導是集成光子學的 基本元件。基於晶體材料的波導結構可以用來實現高度集成化的多功能光子學器件。用飛秒雷射脈衝輻照光學晶體，可以改變輻照區的折射率，形成多種模式的光波導結構。本項目利用飛秒雷射寫入技術在十餘種重要光學晶體（如Nd:YAG、Nd:GGG、Nd:YVO4、Yb:YAG等）中成功製備了光波導結構，發展了製備不同類型、不同模式波導結構的新方法，初步研製成功三維晶體光波導；系統的研究了各種參數（能量、掃描速率、重複頻率等）的飛秒脈衝對晶體的局域改性，得出適合不同晶體結構的波導最最佳化模式。項目採用導波光學和聚焦微區光譜技術相結合，研究折射率變化物理機制以及波導性能，得出了適合不同晶體結構的折射率變化規律。採用合適的端面泵浦條件，實現基於晶體波導結構的連續雷射產生,利用石墨烯等二維材料作為飽和吸收體,實現了調Q和鎖模的波導脈衝雷射;利用非線性雷射波導結構,實現了基於相位匹配的倍頻產生,波段包括紫光到綠光。本項目不僅對研究飛秒雷射脈衝與晶體材料相互作用有重要的意義，並且所研製的晶體光波導在集成光子學、光信息處理等相關領域具有重要的套用前景。
