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PPLN 和 MgO:PPLN晶体

容易结合到您光学装置中的全套PPLN系统

时间:2020-06-16 类别:光学元器件 关注:927

PPLN和MgO:PPLN是用于460nm~5100nm范围的高效波长变换的非线性光学晶体,它可以实现从可见光到中红外光的倍频、和频、光学参量振荡等高效频率变换,可以提供高精度的4.5µm至33µm极化周期, 并且适用于大批量制造。

我们一站式供应各种类型的PPLN,MgO:PPLN,非线性光学晶体,PPLN晶体,铌酸锂晶体,周期性极化铌酸锂,周期极化掺氧化镁铌酸锂,光纤耦合PPLN波导器件,可提供选型、技术指导、安装培训、个性定制等全生命周期、全流程服务,欢迎联系我们的产品经理!

用于高效率转换的MgO:PPLN

在铌酸锂中添加5%的氧化镁可显著提高晶体的光学损伤和光折变阀值,同时又保留高的非线性系数。与类似的未掺杂的晶体相比,可实现可见光波段和较低温度下运行的更稳定的性能。MgO:PPLN可在室温下运行,在某些情况下,不需要控制温度。从室温到200℃与未掺杂的PPLN相比,MgO:PPLN可提供明显更宽的波长适用范围。

我们在PPLN领域的专业加工,提供了高精度的4.5um至33um以上极化周期,尤其对于红-绿-蓝光的产生和高功率中红外波段的应用,可为OEM量产提供优质原材料。如下图所示,极化贯穿整个MgO:PPLN样品厚度,以提供最大的光学孔径。

用于高效率转换的MgO:PPLN

我们的MgO:PPLN 晶体设计得能够用于大范围的常见激光波长。每种现货产品都包括多种周期,以应用于不同温度和波长。 MgO:PPLN具有30~200℃的大的运行温度范围。用于短脉冲飞秒激光器的晶体长度为0.3mm~1mm,用于ns到连续激光系统的为10mm~40mm。我们的标准晶体都是现货,装配在夹具上。我们可根据要求定制晶体长度、厚度、增透膜和周期设计。

下面是PLN光栅的图示,可以看见聚焦到光栅中的一种激光波长被转换为另外一种激光波长。这些可以通过正确的极化周期、晶体温度和z轴极化来实现。

MgO:PPLN用于二倍频可见光和近红外波段

二次谐波(SHG)f1+f2=2f1

  • 可提供 0.5mm和1.0mm孔径

  • 装配好的具有两波段的增透膜

应用

  • 产生绿光和蓝光

  • 科研和医疗l

  • 频率梳

  • 荧光显微镜

我们的用于二倍频的MgO:PPLN晶体能够用于大范围的常见激光波长,每个晶体都包括多种周期,以在不同温度下实现相位匹配。用于得到可见光波段的晶体包含5种周期,在30~110℃ 的温度范围内可实现泵浦波长相位匹配。调到更高温度200℃可对更长的波长进行相位匹配。

所有的产品都经过严格的质量检验,我们不但提供已装配夹具的晶体,也可根据客户要求的长度、厚度、增透膜和周期设计提供定制晶体。

型号 泵浦光(nm) 输出光(nm) 周期范围(µm) 可调温度范围 (℃) 厚度(mm) 标准长度 (mm)
STCS-MSHG976-0.5 976 970–992) 488 (485–496) 5.17, 5.20, 5.23, 5.26, 5.29 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20
STCS-MSHG1020-1.0 1020 (1006-1036) 510 (503-518) 5.84, 5.98, 6.08 30 – 200 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1030-0.5 1030 (1024 – 1047) 515 (512 – 524) 6.16, 6.19, 6.23, 6.26, 6.29 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1047-0.5 1047 (1040 – 1064) 523.5 (520 – 532) 6.48, 6.52, 6.55, 6.59, 6.62 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1064-0.5 1064 (1058 – 1080) 532 (529 – 540) 6.83, 6.86, 6.90, 6.93, 6.96 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1064-1.0 1064(1058 – 1080) 532 (529 – 540) 6.83, 6.86, 6.90, 6.93, 6.96 30 – 200 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1080-0.5 1080 (1060-1116) 540 (530-558) 6.90, 7.10, 7.30, 7.50, 7.70 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1120-1.0 1120 (1106-1158) 560 (553-579) 7.87, 7.99, 8.11, 8.23, 8.35,8.47, 8.59 30 – 200 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1180-0.5 1180(1166-1220) 590 (583-610) 9.20, 9.40, 9.60, 9.80, 10.00 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1230-0.5 1230 (1216-1262) 615 (608-631) 10.40, 10.55, 10.70, 10.85, 11.00 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1320-0.5 1320 (1284-1336) 660 (642-668) 12.10, 12.30, 12.50, 12.70, 12.90 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1350-0.5 1350 (1296-1422) 675 (648-711) 12.40, 12.80, 13.20, 13.60, 14.00, 14.40, 14.80, 15.20 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1420-0.5 1420 (1350-1490) 710 (675-745) 13.83, 13.96,14.08, 14.55, 15.10, 15.60, 16.10, 16.60, 17.10 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1550-0.5 1550 (1530 – 1620) 775 (765 – 810) 18.50, 18.80, 19.10, 19.40, 19.70, 20.00, 20.30, 20.60, 20.90 30 – 200 0.5 0.3, 0.5, 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1550-1.0 1550 (1545 – 1610) 775 (773 – 805) 19.20, 19.50, 19.80, 20.10, 20.40 30 – 200 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG1650-0.5 1650 (1605 – 1720) 825 (803 – 860) 20.90, 21.20, 21.50, 21.80, 22.10, 22.40, 22.70, 23.00, 23.30 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG2100-0.5 2100 (1925-2270) 1050 (963-1135) 28.40, 29.00, 29.60, 30.20, 30.80, 31.40, 32.00, 32.60, 33.20 30 – 200 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG2100-1.0 2100 (1968-2270) 1050 (984-1135) 29.60, 30.20, 30.80, 31.40, 32.00, 32.60, 33.20 30 – 200 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSHG2600-1.0 2600 (2260-3300) 1300 (1130-1650) 34.00, 34.80, 35.50, 35.80, 35.97 30 – 200 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40

*可根据客户要求定制 0.3mm到 50mm的晶体长度

用于光学参量振荡OPO、 差频DFG 和和频SFG的MgO:PPLN

MgO:PPLN具有的宽的通光范围和非临界走离使其成为产生中红外波段激光的理想材料。基于我们的标准设计结构,用于光学参量振荡(OPO)、差频(DFG)和和频(SFG)的MgO:PPLN晶体适用于普通的泵浦波长1064nm,或者775nm和1550nm。我们的OPO和DFG晶体覆盖宽的连续可调范围。从近红外到超过4.5um的中红外,同时我们的SFG晶体可用于产生可调谐的绿光。

所有的产品都经过严格的质量检验,我们不但提供已装配夹具的现货晶体,也可根据客户要求的长度、厚度、增透膜和周期设计提供定制晶体。

光学参量振荡/产生(OPO/OPG)

  • 1064nm泵浦可产生大范围可调中红外

  • 也适用于DFG

  • 30~200℃的温度调节范围

  • 可提供0.5mm和1.0mm孔径

  • 已装配好并镀有三波段增透膜

应用

  • 中红外光谱学

  • 环境监测

  • 激光雷达(LIDAR)和激光对抗

型号 泵浦光 nm) 信号光(nm) 闲置光 (nm) 周期范围(µm) (mm) 标准长度(mm)
STCS-MOPO515-0.5 515 640–1030 1030 – 2530 6.00, 6.26, 6.53,6.81, 7.10, 7.40,7.71,8.03, 8.36 0.5 1, 3, 5, 10, 20,40
STCS-MOPO1-0.5 1064 1410 –2128 2128 – 4340 27.91,28.28,28.67, 29.08,29.52,29.98,30.49,31.02,31.59 0.5 1, 3, 5, 10, 20,40
STCS-MOPO1-1.0 1064 1480 –2128 2128 – 3785 29.52, 29.98, 30.49, 31.02, 31.59 1.0 1, 3, 5, 10, 20,40
STCS-MOPO2-1.0 1064 1342 –1460 3945 – 5135 25.5, 26.0, 26.5, 27.0, 27.5, 28.0, 28.5 1.0 1, 3, 5, 10, 20,40, 50
STCS-MOPO3-1.0 1064 1430–2085 2085 – 4185 28.5, 29.0, 29.5, 30.0, 30.5, 31.0, 31.7 1.0 1, 3, 5, 10, 20,40, 50

*可根据客户要求定制 0.3mm到 50mm的晶体长度

差频(DFG)

  • 1064nm和调谐的775nm泵浦源相互作用可获得调谐的2400~3000波段

  • 30~200℃的温度调节范围

  • 可提供0.5mm和1.0mm孔径

  • 已装配好并镀有三波段增透膜

应用

  • 中红外光谱学

  • 环境监测

  • 激光雷达(LIDAR)和激光对抗

型号 泵浦光nm 输出光nm 周期范围(µm) 厚度m) 标准长度 (mm)
STCS-MDFG1-0.5 737 – 786 1064 2398 – 3008 18.50, 18.80, 19.10, 19.40, 19.70, 20.00, 20.30, 20.60, 20.90 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MDFG2-0.5 775 – 869 1064 2853 – 4741 20.90, 21.20, 21.50, 21.80, 22.10,22.40, 22.70, 23.00, 23.30 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MDFG3-1.0 1480 – 2128 1064 2128 – 3785 29.52, 29.98, 30.49, 31.02, 31.59 1.0 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MDFG4-0.5 885 – 1210 1550 2063 – 5516 24.06, 24.63, 25.23, 25.86, 26.53, 27.22,27.96, 28.74, 29.56, 30.43, 31.35, 32.33,33.37, 34.48, 35.67, 36.95 0.5 1, 3, 5,10, 20, 40

*可根据客户要求定制 0.3mm到 50mm的晶体长度

和频(SFG)

  • 1550nm和调谐的780nm或810nm泵浦源相互作用可获得调谐的绿光波长

  • 0.5mm孔径

  • 已装配好并镀有三波段增透膜

应用

  • 从1550nm产生级联三倍频

  • 量子光学

产品型号 泵浦光 (nm) 输出光 (nm) 周期范围 (µm) 厚度(mm) 标准长度(mm)
STCS-MSFG1-0.5 775 – 840 1550 516 – 544 6.90, 7.10, 7.30, 7.50, 7.70 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSFG578-0.5 1280 – 1365 1030 570 – 587 8.70, 8.80, 8.90, 9.00, 9.10 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSFG612-0.5 1000 – 1025 1550 608 – 617 10.40, 10.55, 10.70, 10.85, 11.00 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSFG626-0.5 1550 –1560 1051 618 – 628 11.12, 11.17, 11.22 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSFG637-0.5 1520 – 1590 1070 628 – 640 11.60, 11.65, 11.70, 11.75, 11.80 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40
STCS-MSFG647-0.5 1085 – 1160 1550 638 – 663 12.10, 12.30, 12.50, 12.70,12.90 0.5 1, 3, 5, 10, 20, 40

*可根据客户要求定制 0.3mm到 50mm的晶体长度

不通温度下的相位匹配

用于研发和大批量代工的定制MgO:PPLN

我们的极化技术为独特的PPLN晶体的设计和生产提供了多功能的基础。我们的定制设计和制造服务提供外对特定应用的技术方案。技术方案具有专业的周期设计和制造。为客户的激光系统提供特制的波长转换解决方案。我们提供一系列的定制设计方案,包括:

  • 一次性晶体

  • 代工生产(OEM)原型

  • 大批量生产

如果我们现在的晶体不能满足客户的需要,我们的技术团队可客户的应用寻找最佳的晶体解决方案。我们的定制制造服务涉及到与客户讨论整个周期结构设计、掩膜设计、晶片极化、切块、抛光和镀增透膜。.

客户定制的晶体可选用我们标准的多周期结构和我们的温度控制系统,也可自行设计适用于自已生产的激光系统。

我们可生产小于<1mm3的单个晶体以用于紧凑的腔内设计,或几毫米宽光栅孔径,长度较长的晶体用于高功率激光应用。

非标准设计定制

PPLN晶体可以设计为非周期光栅图案,以实现定制的光谱或热效应。

极化周期定制设计

  • 定制AR镀膜的特定极化周期

  • 更大的孔径的特定极化周期

  • 非标准长度和定制孔径角度

  • 更大孔径的特定极化周期

非周期定制设计

  • 线性周期啁啾光栅

  • 非线性周期啁啾光栅

如有特殊要求,请与我们的设计团队联系来讨论您的定制光栅要求。

MgO:PPLN的应用

PPLN装置设计用于高效转化激光波长,能够使客户获得常规固体激光器、二极管激光器等不能获得的波长。

例如,可将PPLN用于

  • 将1064nm激光倍频到532nm,这种技术用于绿色激光笔

  • 将1064nm激光转换到3µm,用于气体检测或显微成像技术

  • 产生针对一个特定的原子跃迁的窄线宽激光源,用于激光冷却和激光捕获。

  • 作为一种选择,PPLN经常用于将高功率可调的1550nm光纤激光源倍频,作为对Ti:宝石激光器的一种低成本紧凑设计的替代品。这样的光源可用于显微系统对活细胞进行成像,或用于太赫兹(terahertz)时域光谱学以在国土安全应用中识别化学指纹。装配好的并具有两波段增透膜

  • PPLN常用在光参量振荡器中产生高功率中红外光。可调的中红外系统用于大范围的显微成像技术和环境成像的光谱应用。脉冲能量超过1mJ的情况下,这些中红外源也作为激光对抗和激光雷达系统用于国防工业。

MgO:PPLN具有大范围的应用,如:

  • 飞秒激光器:产生THz、计量、频率梳稳定

  • 生物光子学:相干反斯托克斯拉曼散射谱(CARS)显微、基于荧光的显微、DNA测序

  • 绿光激光器:激光投影仪、海床勘测

  • 量子光学:量子计算、精确导航系统

  • 国防:激光对抗、跟踪气体检测、激光雷达

  • 航天:环境监测、遥感、干涉测量

例如:

  • 从1952nm到488nm,用两个晶体级联倍频皮秒

  • 用于1952nm到 488nm中期红蠕虫的CARS显微图像

  • 外图像的纳秒光学参量振荡器

PPLN炉子、温度控制器和附件

我们的工程师已经设计了一系列的PPLN晶体夹具,炉子,温度控制器和安装附件,提供了一个完整的PPLN系统,便于集成到客户的光学系统里。

PPLN夹具使用自运定位销能轻易的安装到炉子。还可以在重新对准的情况下进行PPLN交换。

炉子顶部有几个弹簧销可将PPLN晶体夹牢牢固定到位。客户可根据自已的光学调计在灵活选择方向来安装炉子和PPLN晶体。

OC2温度控制器适用于PV系列炉子。PV系列是专门为我们的PPLN晶体提供安全安装和稳定的温控。

主要特点

  • 安装简单的自动定位销,用于无对准插入

  • 带OC2控制器的温度稳定性为±0.01℃

  • 提供各种安装选项

型号 晶体长度 炉子长度 PPLN夹具
STCS-PV10 1mm, 10mm 22mm PC1, PC10
STCS-PV20 20mm 32mm PC20
STCS-PV40 40mm 53mm PC40
STCS-PV50 50mm 62mm PC50

PPLN夹具套件

我们所有的晶体都带夹具,可以在装配到我们的炉子中使用。

型号 晶体长度 炉子长度 PPLN 夹具
STCS-PV10 1mm, 10mm 22mm PC1, PC10
STCS-PV20 20mm 32mm PC20
STCS-PV40 40mm 52mm PC40
STCS-PV50 50mm 62mm PC50

主要特点

  • 安装简单的自动定位销对准装置

  • 均匀的温度分布

  • 用最小的应力夹具来固定晶体

  • 用ITO涂层玻璃消除静电

每个夹具套件包含

  • 夹具

  • 一个镀ITO涂层的玻璃盖

  • 弹簧和螺

OC2温度控制器

适用于我们PPLN炉子的OC2温度控制器是一个紧凑的独立的台式单元。使用简便,即插即用并带有自检功能。用户只需输入所需温度,就可以使炉子达到最稳定的状态。

OC2温度控制器

主要特点

  • 简便的按键界面

  • 设定点稳性为±0.01℃

  • 设定点分辨率为0.01℃

  • 最高温度200℃(可根据要求达到250℃)

  • 计算机可通过USB接口来控制

  • 所有晶体炉都带自检功能

型号 控制范围 设定点分辨率 稳定度 可配型炉子 输入
STCS-OC2 室温-200oC 0.01 oC +/-0.01 oC PV10,PV20,
PV40,PV50
90-240VAC 50-60Hz

电脑控制

  • 标准B型接口USB

  • OC2 应用软件

  • CSV格式数据存储

  • 缓慢爬坡循环模式来寻找SHG相位匹配的峰值

  • LabView驱动程序

  • 为OC1单元提供的电脑控制升级套件:OC1-USB

无炉安装方案

型号 描述 光学高度
STCS-PCMO01 PC01夹装适配器无需炉子 8mm

主要特点

  • 两个平头螺钉固定的PC01夹具套件

  • M3螺纹孔

  • 每个PCMO01都配有M3-M4的螺纹适配器

安装方案示例

  • M3螺纹孔可将夹具安装在1/2柱位置上。

  • M3-M4螺纹适配器可将夹具安装在1柱位置上

  • M4每个PCMO01都配有一个M3-M4适配器

  • 可将M4柱组件固定在燕尾榫平移台上,以便通过所有可用的光栅进行对准,并可通过光栅孔进行微调

柱安装适配器

型号 描述 光学高度
STCS-PVP1 PV10 安装适配器 25mm
STCS-PVP2 PV20, PV40 和 PV50安装适配器 25mm

曲面平台适配器

  • 可兼容安装标准曲面平台和市面上大部分供应商生产的光学平台

  • PV炉子和适配器的光学高度在曲面平台上方25mm

  • 卡盘RP12.5,可将曲面平台的光学高度从12.5mm增加到25mm。

型号 描述 光学高度
STCS-PVP1R PV10 安装适配器 25mm
STCS-PVP2R PV20 和 PV40安装适配器 25mm
STCS-RP12.5 12.5mm 卡盘 25mm
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