QPM准相位匹配手艺是PPLN晶体等非线性晶体能够实现高效波长转换的关jian，通过差异的QPM准相位匹配设置，可以应用在SHG二ci谐波发生，OPO光学参量震荡等等应用。这些QPM准相位匹配设置在低功率高效率的可见光和中红外天生、量子光学中的纠缠光子对天生以及红外单光子传感等应用中体现精彩。希望通过下文简朴的先容让您对非线性晶体的QPM准相位匹配设置有一个起源的相识。

准相位匹配（QPM）凭jie其在非线性子料中工程相位匹配条件的奇异能力，能够逾越传统双折射相位匹配（BPM）所能实现的种种应用。例如，在州波混淆设置下，在选定的非线性子料的全蚲ai鞴婺Ｄ谑迪指咝Рǔぷ，针对差异应用设计和实现差异的QPM准相位匹配设置以及通过基于QPM的波导提高转换效率。这些QPM准相位匹配设置在低功率高效率的可见光和中红外天生、量子光学中的纠缠光子对天生以及红外单光子传感等应用中体现精彩。

QPM准相位匹配（Quasi-Phase Matching）是一种通过周期性反转非线性子料的极化偏向来实现相位匹配的手艺。与传统双折射相位匹配（BPM）相比，QPM能够充实使用非线性子料的全蚲ai鞑ǔす婺＃ɡ鏟PLN的350nm~5000nm），并使用最高的非线性系数（如PPLN晶体的d??=25.3pm/V），从而实现高效波长转换。

由于空间走离问题一ban不会发生在QPM准相位匹配设置中，若是需要，也可以使用更大的晶体的长度举行效率优化（50mm的PPLN是常用的长度，可是若是有需要，也可以使用80mm长度的PPLN）。这使得能够通过差异的混波设置举行有用的波长转换，以实现应用优化。图1中示出了混频设置（SHG/SFG/DFG/OPA/OPG/OPO）的示例。

图1

通过设计适当的相位匹配周期，QPM准相位匹配手艺还将允许特定类型的波混淆，例如用于用户特定应用要求的Type 0、Type I和Type II，如图2所示。使用QPM，对于所选择的QPM非线性晶体质料，可以实现所有上述类型，由于可以设计混淆波之间的相位匹配条件：

-在Type 0历程中，两个具有异常极化（extraordinary polarization）的光子会团结天生一个新的具有异常极化的光子。

-在Type I历程中，两个具有通俗极化（ordinary polarization）的光子会团结天生一个新的具有异常极化的光子。

-在Type II历程中，两个具有正交极化（一个通俗极化和一个异常极化）的光子会团结天生一个新的具有通俗极化的光子。

图2

从现实的应用思量，使用QPM准相位匹配手艺举行效率优化有几种基本的QPM准相位匹配设置，单程通过体块设置，单程通过波导设置，腔体设置（如OPO）和脉冲设置。

QPM准相位匹配手艺不仅能够实现高效的波长转换，还支持多种特殊周期结构设计，如级联、扇形和定制化设置。这些设计为光谱工程和一连波长调谐提供了无邪性，进一步扩展了QPM手艺的应用规模。图3展示了差异的QPM准相位匹配设置，如匀称（单一）周期QPM设置，多周期QPM设置（可调谐），扇形漫衍QPM设置（一连可调谐），啁啾QPM设置（频谱工程）和级联QPM设置（SHG+SFG/DFG）。

图3

由于QPM具有沿所需晶体取向沿着设计相位匹配条件的能力，因此还允许在所选周期性极化质料中制造波导的可行性，通过在周期性极化质料中制造波导，QPM手艺能够将晶体效率提升2到3个数目级，比通例的非线性晶体的效率高，因此能够实现超出相同类型块体质料所能实现的应用的几种应用。这些QPM准相位匹配设置在低功率高效率的可见光和中红外天生、量子光学中的纠缠光子对天生以及红外单光子传感等应用中体现精彩。准相位匹配（QPM）体块器件在高功率和大孔径应用中具有显著优势，而QPM波导（Waveguide, WG）则可以通过在长撒播距离内细密限制激光强度，进一步提高非线性波混频效率，如图4所示的QPM体块器件和QPM波导器件的较量。

图4

准相位匹配（Quasi-Phase Matching, QPM）凭jie其在非线性子料中设计相位匹配条件的奇异能力，使得不朽qing缘mg能够充实使用光子的全维度特征（波长维度从紫外到中红外/太赫兹，时间维度从一连波到皮秒/飞秒/阿秒，能量维度从单光子到极高光子数（瓦级及以上）），尤其是在选定的非线性子料（如周期性极化铌酸锂，PPLN）中。如图5所示，PPLN的全光谱能力，团结其他互补光子学手艺（如DPSS-二极管泵浦固态激光器和光纤激光器、传感器和光谱仪、其他波长治理手艺等），将为多种主要应用领域做出关jian孝顺。

相关产物：PPLN晶体

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