Laser inframerah pertengahan boleh digunakan untuk pengesanan jauh gas, pengukuran spektroskopi fotoakustik, analisis ketepatan isotop, dan dalam bidang tindakan balas optoelektronik, ia juga merupakan alat yang berkuasa untuk menyemak dan mengimbangi panduan inframerah pesawat tanpa pemandu, berasaskan ruang dan udara. -sistem pertahanan peluru berpandu berasaskan. Kesukaran untuk mendapatkan laser pertengahan inframerah adalah pertama kerana jurang jalur bagi hablur laser inframerah pertengahan secara amnya besar, dan pelepasan dalam jalur inframerah pertengahan (3 μm~5 μm) adalah sukar; laser lata kuantum semikonduktor (QCLs) menggunakan kaedah reka bentuk tahap tenaga untuk menjadikan semikonduktor mempunyai berbilang jurang jalur lata yang lebih sempit, dan memancarkan panjang gelombang yang lebih panjang, dan panjang gelombang biasanya dalam jalur inframerah pertengahan 4 μm~12 μm, tetapi disebabkan oleh perbezaan QCL Walau bagaimanapun, disebabkan sudut penyebaran QCL yang besar, lebar garis panjang gelombang sangat luas, kuasa puncak adalah rendah, medan aplikasi sangat terhad, dan QCL dengan kuasa yang lebih tinggi disekat oleh negara asing, yang sukar untuk diperoleh di dalam negeri. Sebab lain ialah kualiti rendah dan harga tinggi komponen optik dalam jalur panjang gelombang inframerah pertengahan, terutamanya kristal optik tak linear berkualiti tinggi, seperti kristal litium niobate dengan polarisasi berkala, dan banyak substrat dan proses memerlukan peralatan yang diimport, yang mengehadkan cara menghasilkan laser inframerah pertengahan dengan kaedah tak linear.
Untuk menyelesaikan masalah ini, kumpulan Nanjing University Zhu Shining, menggunakan teknologi lata parametrik untuk mengatasi kehilangan penyerapan lithium niobate dalam jalur 5μm, untuk menyelesaikan masalah penjanaan laser pertengahan inframerah gelombang berterusan sejauh 5.19μm, dan panjang gelombang boleh ditala dari jalur panjang gelombang inframerah hampir kepada inframerah pertengahan secara berterusan, dengan struktur mudah, pelbagai penalaan panjang gelombang, lebar garisan sempit, kelebihan kualiti pancaran yang baik, dan dijangka digunakan untuk pengesanan gas, Ia dijangka untuk digunakan dalam pengesanan gas, langkah balas fotoelektrik dan bidang lain. Teknologi ini terdiri daripada niobate litium terpolarisasi berkala doped magnesium (MgO:PPLN), dan proses ayunan parametrik optik berlatarkan (TOPO) direalisasikan dengan menggunakan satu kitaran. Proses lata terdiri daripada ayunan parametrik optik (OPO) cahaya isyarat cahaya mengepam lata, dan pada masa yang sama mengeluarkan tiga panjang gelombang inframerah pertengahan yang boleh ditala panjang gelombang, dan melalui pengurangan kehilangan intrakaviti, output resonans gelombang berterusan direalisasikan, dan kuasa keluaran maksimum adalah lebih daripada 2.6 W pada 3896 nm. Inovasi teknologi ini terletak pada lata ayunan parametrik optik melalui satu kitaran, dan pengurangan kehilangan intracaviti melalui pemprosesan optik, supaya OPO resonans gelombang berterusan boleh digunakan sebagai resonator gelombang berterusan. OPO resonan gelombang berterusan mampu untuk proses lata gelombang panjang.
Penalaan panjang gelombang OPO dan TOPO
Berdasarkan pengumpulan bertahun-tahun dalam bidang bahan superlattice lithium niobate dan teknologi laser, OPO boleh tala yang dibangunkan oleh kumpulan itu telah berjaya diubah menjadi pelbagai jenis laser inframerah pertengahan yang meliputi gelombang berterusan, nadi nanosaat, picosaat ultra-pantas, dsb. , yang sangat dipuji oleh pengguna dari pelbagai universiti, institut penyelidikan dan unit tentera. Pada masa ini, panjang gelombang keluaran terpanjang produk laser boleh tala boleh mencapai 4.65μm, dan kuasa keluaran tertinggi adalah lebih daripada 10W.
