Vol. 34, issue 01, article # 7

Ayrapetyan V. S., Makeev A. V. HGS-crystal optical parametric oscillator tunable in the wavelength range 4.75–9.07 μm. // Optika Atmosfery i Okeana. 2021. V. 34. No. 01. P. 57–60. DOI: 10.15372/AOO20210107 [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

An optical circuit is designed for the ring cavity of an optical parametric oscillator (OPO) based on two series-mounted active elements–mercury thiagollate crystals (HgGa2S4) with the radiation tunable in the near and middle infrared ranges 4.75–9.07 mm. The dependences of the radiation idle wavelength on the phase-matching angle and of the distribution of the IR OPO output radiation intensity on the idle wavelength are calculated. A possibility of narrowing the spectral width of the output radiation by introducing a dispersing element (Fabry–Perot etalon) into the cavity is considered.

Keywords:

optical parametric oscillator, nonlinear crystal, mercury thiogallate, spectral width of laser radiation

References:

1. Wallin S., Petersson A., Ostmark H., Hobro A. Laser-based standoff detection of explosives // Anal. Bioanal. Chem. 2009. V. 395. P. 259–274.
2. Skvortsov L.A. Distantsionnoe obnaruzhenie vzryvchatyh veshchestv s pomoshch'yu metodov aktivnogo formirovaniya spektral'nyh izobrazhenij // Kvant. elektron. 2011. V. 41, N 12. P. 1051–1060.
3. Weber H. Frequency tuning a mid-infrared optical parametric oscillator by the electro-optic effect // Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 1999. V. 3826. P. 2.
4. Ayrapetian V.S., Hakobyan A.V., Apresyan G.M., Poghossyan, Sahakyan A.H., Sargsyan K.A., Sargsyan T.K. IR lidar based on OPO // Proc. SPIE. 2006. V. 6160. P. 708–713.
5. Nelinejno-opticheskie kristally. Svojstva i primenenie v kvantovoj elektronike / G.G. Gurzadyan, V.G. Dmitriev, D.N. Nikogosyan (red.). M.: Radio i svyaz', 1991. 160 p.
6. Wang T.J., Kang Z.H., Zhang H.Z., Feng Z.-S., Wu F.-G., Zang H.-Y., Jiang Y., Gao J.-Y. Sellmeier equations for green, yellow, and orange colored HgGa2S4 crystals // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90, N 18. P. 181913
7. Ayrapetyan V.S., Apresyan G.M., Sargsyan K.A., Sargsyan T.K. Tunable OPO for differential absorption LIDAR’s // Abstr. Conf. LAT TQEC, LMI 72. Moscow, 22–28 June 2002. P. 87–89.
8. Naumov V.L., Onishchenko A.M., Podstavkin A.S., Shestakov A.V. Vnerezonatornaya parametricheskaya generatsiya sveta na l = 1.5 i 2 mm s nakachkoj izlucheniem lazerov na AIG: Nd3+ // Kvant. elektron. 2002. V. 32, N 3. P. 225–228.
9. Naumov V.L., Onishchenko A.M., Podstavkin A.S., Shestakov A.V. Vysokoeffektivnyj parametricheskij preobrazovatel' na kristallah KTR // Kvant. elektron. 2000. V. 30, N 7. P. 632–634.
10. Badikov V.V., Don A.K., Mitin K.V., Seregin A.M., Sinajskij V.V., Shchebetova N.I. Opticheskij parametricheskij generator na kristalle HgGa2S4 // Kvant. elektron. 2003. V. 33, N 9. P. 831–832.
11. Mid-IR optical source based on the optical parametric oscillator / N.Yu. Dukhovnikova, D.B. Kolker, M.K. Starikova, A.A. Boiko, A.S. Osokin. 2012 11th Intern. Conf. APEIE. 2012. V. 5. P. 41–43.
12. Kolker D.B., Sherstov I.V., Kostyukova N.Yu., Bojko A.A., Zenov K.G., Pustovalova R.V. Kombinirovannyj parametricheskij generator sveta s nepreryvnoj perestrojkoj dliny volny izlucheniya v spektral'nom diapazone 2.5–10,8 mm // Kvant. elektron. 2017. V. 47, N 1. P. 14–19.
13. Markus H., Orlov S.N., Polivanov Yu.N., Smirnov V.V., Fol'kel' D., Hus'ken F., Chuzavkov Yu.L. Perestraivaemyj v srednem IK diapazone uzkopolosnyj istochnik kogerentnogo izlucheniya dlya spektroskopicheskih primenenij // Kvant. elektron. 1998. V. 25, N 2. P. 165–169.
14. Akimov V.A., Kozlovskij V.I., Korostelin Yu.V., Landman A.I., Podmar'kov Yu.P., Skasyrskij YA.K., Frolov M.P. Effektivnyj impul'snyj Cr2+:CdSe -lazer s plavnoj perestrojkoj dliny volny v spektral'nom diapazone 2.26–3,61 mm // Kvant. elektron. 2008. V. 38, N 3. P. 205–208.
15. Akimov V.A., Voronov A.A., Kozlovskij V.I., Korostelin Yu.V., Landman A.I., Podmar'kov Yu.P., Skasyrskij YA.K., Frolov M.P. Эффективный ИК-лазер на кристалле ZnSe:Fe с плавной перестройкой в спектральном диапазоне 3.77–4,40 mm // Kvant. elektron. 2004. V. 34, N 10. P. 912–914.
16. Kostyukova N.Y., Kolker D.B., Zenov K.G., Boyko A.A., Starikova M.K., Sherstov I.V., Karapuzikov A.A. Mercury thiogallate nano-second optical parametric oscillator continuously tunable from 4.2 to 10.8 mm // Laser Phys. Lett. 2015. V. 12, N 9. P. 95401.
17. Rotermund F., Petrov V. Mercury thiogallate mid-infrared femtosecond optical parametric generator pumped at 1.25 mm by a Cr:forsterite regenerative amplifier // Opt. Lett. 2000. V. 25(10). P. 746–748.
18. Badikov V.V., Don A.K., Mitin K.V., Seregin A.M., Sinajskij V.V., Shchebetova N.I., Shchetinkina T.A. Opticheskij parametricheskij generator srednego IK-diapazona na kristalle HgGa2S4 s nakachkoj impul'sno-periodicheskim Nd:YAG-lazerom // Kvant. elektron. 2007. V. 37, N 4. P. 363–365.
19. Anan'ev Yu.A. Opticheskie rezonatory i lazernye puchki. M.: Nauka, 1990. 211 p.
20. Weber H. Optical Resonator: Fundamentals, advanced, concepts and application. London: Springer-Verlag, 1997. 226 p.
 

Back