© 2011 г. Ю. М. Андреев*, доктор физ.-мат. наук; В. В. Зуев*, доктор физ.-мат. наук; А. А. Ионин**, доктор физ.-мат. наук; И. О. Киняевский**; Ю. М. Климачёв**, канд. физ.-мат. наук; А. Ю. Козлов**; А. А. Котков**, канд. физ.-мат. наук; Г. В. Ланский*, канд. физ.-мат. наук; А. В. Шайдуко*
** Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск
** Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва
** Е-mail: umk@sci.lebedev.ru
Экспериментально исследовано удвоение частоты излучения селективных и неселективных лазеров на монооксиде углерода в нелинейных кристаллах ZnGeP2 и GaSe. Получена внутренняя эффективность преобразования частоты до 7% с обогащением спектра преобразованных частот за счет параллельного процесса генерации суммарных частот. Обсуждается возможность создания методами нелинейной кристаллооптики широкодиапазонного источника когерентного излучения среднего инфракрасного и терагерцового диапазонов спектра на основе лазеров на монооксиде углерода.
Ключевые слова: ZnGeP2, GaSe, CO-лазер, генерация второй гармоники, генерация разностных частот.
Коды OCIS: 160.4330, 190.2620
УДК 621.373.826
Поступила в редакцию 16.09.2010
ЛИТЕРАТУРА
1. Ионин А.А. Лазеры на окиси углерода с накачкой электрическим разрядом. Энциклопедия низкотемпературной плазмы / Под ред. Яковленко С.И. М.: Физматлит, 2005. С. 740–752.
2. Басов Н.Г., Ионин А.А., Котков А.А., Курносов А.К., Маккорд Д.Е., Напартович А.П., Селезнев Л.В., Туркин Н.Г., Хагер Г.Д. Импульсный лазер на первом колебательном обертоне молекулы СО, действующий в спектральном диапазоне 2,5– 4,2 мкм. 1. Многочастотный режим генерации // Квант. электрон. 2000. Т. 30. № 9. С. 771–777.
3. Ионин А.А., Климачев Ю.М., Козлов А.Ю., Котков А.А., Курносов А.К., Напартович А.П., Ру-лев О.А., Селезнев Л.В., Синицын Д.В., Хагер Г., Шнырев С.Л. Импульсный обертонный СО лазер с КПД 16% // Квант. электрон. 2006. Т. 36. № 12. С. 1153–1154.
4. Ionin A.A., Kurnosov A.K., Napartovich A.P., Seleznev L.V. Lasers on Overtone Transitions of Carbon Monoxide Molecule // Laser Physics. 2010. V. 20. № 1. P. 144–186.
5. Абдуллаев Г.Б., Кулевский Л.А., Прохоров А.М., Савельев А.Д., Салаев Е.Ю., Смирнов В.В. GaSe – новый эффективный материал для нелинейной оптики // Письма в ЖТФ. 1972. Т. 16. № 3. С. 130–133.
6. Андреев Ю.М., Гейко П.П., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Белых А.Д., Гурашвили В.А., Изюмов С.В. Удвоение частоты излучения CO лазера с эффективностью 3% // Квант. электрон. 1987. № 4. С. 782–783.
7. Андреев Ю.М., Ведерникова Т.В., Бетин А.А., Воеводин В.Г., Грибенюков А.И., Зырянов О.Я., Ипполитов И.И., Масычев В.И., Митропольский О.В., Новиков В.П., Новиков М.А., Соснин А.В. Преобразование излучения СО2- и СО-лазеров на кристалле ZnGeP2 в область спектра 2,3–3,1 мкм // Квант. электрон. 1985. Т. 12. № 7. С. 1535–1537.
8. Андреев Ю.М., Воеводин В.Г., Грибеников А.И., Новиков В.П. Смешение частот СО2- и СО-лазеров в кристаллах ZnGeP2 // Квант. электрон. 1987. Т. 14. № 6. С. 1177–1178.
9. Андреев Ю.М., Бовдей С.Н., Гейко П.П., Гурашвили В.А., Зуев В.В., Изюмов С.В. Многочастотный лазерный источник диапазона 2,6–3,2 мкм // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1. № 4. С. 124–127.
10. Andreev Yu.M., Apollonov V.V., Shakir Yu.A., Verozubova G.A., Gribenyukov A.I. Submillimeter-wave generation with ZnGeP2 crystals // J. Korean Phys. Soc. 1998. V. 33. № 3. P. 320–325.
11. Shi W., Ding Y.J., Schunemann P.G. Coherent terahertz waves based on difference-frequency generation in an annealed zinc-germanium phosphide crystal: improvements on tuning ranges and peak powers // Opt. Commun. 2004. V. 233. P. 183– 189.
12. Lee Yun-Shik. Principle of terahertz science and technology. N. Y.: Springer, 2008. 340 p.
13. Dmitriev V.G., Gurzadyan G.G., Nikogosyan D.N. Handbook for nonlinear crystals. Berlin: Springer, 1999. V. 64. 413 p.
14. Ionin A.A., Klimachev Y.M., Kotkov A.A., Kozlov A.Yu., Seleznev L.V., Sinitsyn D.V. Carbon monoxide laser emitting nanosecond pulses with 10 MHz repetition rate // Opt. Commun. 2009. V. 282. P. 294–299.
15. Vodopyanov K.L., Kulevskii L.A. New dispersion relationships for GaSe in the 0,65–18 μm spectral region // Opt. Commun. 1995. V. 118. P. 375–378.
16. Takaoka E., Kato K. Temperature phase-matching properties for harmonic generation in GaSe // Jap. J. Appl. Phys. 1999. V. 38. P. 2755–2759.
17. Абдуллаев Г.Б., Аллахвердиев К.Р., Карасев М.Е., Конов В.И., Кулевский Л.А., Мустафаев Н.Б., Пашинин П.П., Прохоров А.М., Стародумов Ю.М., Чаплиёв Н.И. Эффективная ГВГ СО2-лазера в кристалле GaSe // Квант. электрон. 1989. Т. 16. № 4. С. 757–763.
18. Das S., Ghosh C., Voevodina O.G., Andreev Yu.M., Sarkisov S.Yu. Modified GaSe crystal as a parametric frequency converter // Appl. Phys. B. 2006. V. 82. P. 43–46.
19. Bhar G.C., Das S., Vodopyanov K.L. Nonlinear optical laser devices using GaSe // Appl. Phys. B. 1995. V. 61. P. 187–190.
20. Zhang H.-Z., Kang Z.-H., Jiang Yu., Gao J.-Yu., Wu F.-G., Feng Z.-S., Andreev Yu.M., Lanskii G.V., Morozov A.N., Sachkova E.I., Sarkisov S.Yu. SHG phase matching in GaSe and mixed GaSe1–xSx, x ≤ 0,412, crystals at room temperature // Opt. Exp. 2008. V. 16. № 13. P. 9951–9957.
21. Ланский Г.В., Шайдуко А.В. NLO – Second Harmonic Generation. V. 1 // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009611200. 2009.
Полный текст
