MgO:PPLN Crystals and Waveguides-MgO:PPLN晶体和波导

MgO:PPLN晶体具有高的非线性系数，特别是二阶非线性系数分量d_{33}（约27 pm/V），这使得它能够实现高效的非线性光学过程，如倍频（SHG）、和频（SFG）和光学参量振荡（OPO）等。MgO:PPLN晶体的透光范围广，覆盖了从可见光到中红外光谱区域，满足多样化应用需求。特别地，其适用于460nm~5100nm范围内的波长变换。通过设计不同的周期极化结构，MgO:PPLN晶体波导可以实现其透光范围内任意波长的输出，为现代光学提供激光波长多样化的解决方案。与未掺杂的PPLN相比，MgO的掺杂大幅度提高了晶体的光学损伤阈值和光折变阈值，使MgO:PPLN晶体能在较低温度和可见光范围内更稳定地工作。

优点：高非线性系数 宽透光范围 高光学损伤阈值和光折变阈值 高效频率转换 良好的热稳定性 可调谐性 模块化设计 广泛的应用领域。

应用领域：

激光显示：具有高亮度、高对比度、广色域、长寿命等优势。

环境检测：可以用于检测空气质量、污染物排放。

中红外光谱学:可以用于中红外光谱学的研究。

全光波长转换：以实现从可见光到中红外波段的波长转换。

光学传感：用于设计高精度的光学传感器。

医疗和科研：可用于研究物质的非线性光学性质、光与物质的相互作用等。

基本参数表格：

参数类别	参数项	数值/描述
材料特性
1. 晶体材料		MgO掺杂的PPLN
2. 掺杂浓度	MgO	5%
3. 非线性系数	d_{33}	约27 pm/V
4. 有效非线性系数	d_{eff}	约17.2 pm/V
光学性能
1. 透光范围		460 nm – 5100 nm
2. 折射率变化		在可见光区域变化速率大
3. 光学损伤阈值		大幅度提高
4. 光折变阈值		大幅度提高
物理尺寸
1. 波导宽度		8 µm
2. 波导高度		8 µm
3. 波导长度		5 cm
极化特性
1. 周期极化结构	精度	高精度极化周期
2. 极化反转周期	Λ	18.5 µm（示例）
波长匹配
1. 泵浦光波长	λ_{pump}	1544 nm（示例）
2. 信号光波长	λ_{signal}	1538 nm（示例）
损耗系数
1. 1550 nm波段		0.1 dB/cm
2. 775 nm波段		0.2 dB/cm
工作环境
1. 工作温度		室温至200摄氏度