周期性极化铌酸锂（PPLN）
PPLN是***种高效的波长转换的非线形晶体，可用于倍频、差频、和频及光学参量振荡和光学参量放大等。PPLN脆硬、透明，使用中须进行温度控制。PPLN使用寿命较长，Thorlabs和Stratophase已推出成熟的商品。

中红外激光器

英***Covesion生产的波长可选中红外激光器，设计用于实验室校准和测试。SSOPO光学参量振荡器基于Covesion的PPLN技术，覆盖的波长范围宽。该系统前端设计了简便的操作面板，方便用户实时选择所需要的波长，并自动调节OPO需要输出的匹配相位。该系列提供了优越的宽光谱，用户可用于多用功能的红外实验校准或测试。分两种类型：SSOPO2（光谱范围1400-1545nm）和SSOPO3（光谱范围1540-1780nm），SSOPO3甚至可用于1780nm-2μm。两种系统都可通过PPLN晶体的非线性转换组装成1047nm的泵浦激光器。

光学参量放大(OPO)
Covesion可提供6种现有规格的晶体，用于不同波长激光的产生。这些晶体厚度0.5mm，宽度10mm，长度20mm或40mm。每个晶体具有9个极化周期区域，区域宽度500um，间隔200um。并且，提供相应的增透膜。

PPLN温控炉
PPLN温控炉在50-200oC范围可方便地调节和稳定晶体的温度。温控炉隔温性能比较好，即使内部达到200oC，外部仍可直接拿取。PPLN必须保持恒定的工作温度，以保证相应的相位匹配条件。为避免PPLN晶体的光折变影响，推荐的工作温度在100-200oC。当用于750nm以下的波段时，***好在160-200oC。

特点：
均匀的晶体温度控制
隔温性能好
晶体更换方便
侧盖可取，可接近晶体端面
可提供配套的固定机械件

指标：
电源：12-24V
温度感应元件：Pt100
可配TC200温度控制器
Periodically poled lithium niobate (PPLN) is a nonlinear crystal that enables very high efficiency wavelength conversion. It is used for frequency doubling, difference frequency generation, sum frequency generation, optical parametric oscillation, and optical parametric amplification. Since the PPLN crystal must be temperature controlled, we offer a temperature-controlled oven.

问 : 什么是PPLN？周期性极化铌酸锂（PPLN）？

答：PPLN是一种高效的波长转换的非线形晶体，可用于倍频、差频、和频及光学参量振荡和光学参量放大等。PPLN脆硬、透明，使用中须进行温度控制。 PPLN代表周期性极化反转的铌酸锂晶体。当光在铌酸锂晶体中沿着一定方向传播时，由于光依次经过周期性反转畴区域，PPLN的非线性系数会发生周期性变化。通过选择合适的PPLN周期可以实现高效率波长转换所需的准相位匹配（QPM)）条件。畴反转是通过在晶体两端加高电场使铌酸锂晶体中的锂离子从一个稳定势场位置跃迁到另一个稳定势场位置来实现的。PPLN使用寿命较长， Covesion已推出成熟的商品。

问 : 为什么要采用掺杂氧化镁的铌酸锂晶体？
答:同成分掺杂氧化镁铌酸锂(LN)晶体具有良好的性能，因此它能满足低成本高效率地产生高功率激光的要求，其中包括高非线性系数（LN为34 pm/V， 作为对比：KTP 为15 pm/V， LBO 为0.85 pm/V，LT 为26 pm/V）；较大面积的商用晶圆（同成分的LN可以达到4英寸， LT仅为2英寸，KTP 和 LBO大约为 1英寸）；相对低廉的晶体价格（比LT， KTP 和 LBO便宜得多）；高光损伤阈值（远高于非掺杂的LN和KTP，与LBO和掺氧化镁的LT相当）。

问 : PPLN的应用？

答: PPLN芯片可用于高效率地将商用半导体激光器波长转换到半导体二极管无法提供的光波波长(例如绿光)。选择适当的PPLN周期和泵浦波长就能得到从350 nm到近5000nm波长范围的转换光。这项技术所提供的红，绿，蓝（即RGB）及中红外光可以广泛用于激光显示，生物医学仪器，传感器和通信等领域。

问 : 如何产生用于激光显示的RGB激光光源？
答:激光显示迫切需要低成本，小体积，高性能，全固态的RGB激光器。PPLN提供了一个有效的方法来产生RGB光。例如，小型绿光和蓝光（如532nm，473nm）光源可以通过二极管泵浦全固态（DPSS）激光技术产生，其中采用808nm激光二极管通过激光晶体产生用于倍频的基波。RGB激光也可以直接通过倍频泵浦激光产生，例如，可以直接通过976nm激光二极管的倍频产生医疗仪器中所需的蓝光（如488nm）。

问 : 如何产生光学传感应用的中红外光？
答:光学传感法检测微量气体需要运用从2000到5000nm范围的中红外（IR）的相干光源。PPLN是一个能通过差频法（DFG）生成高效的中红外光的极好材料。例如，采用1064 nm和1550 nm作为泵浦激光，极化反转周期设计合适的PPLN用DFG法可以产生波长约3400nm中红外光。中红外光也可以通过光参量振荡器（OPO）的方法产生，利用单光（如1064 nm）和光学谐振腔产生。

问: 如何用PPLN实现全光学波长转换？
答:全光波长转换器是下一代光通信网络必需的关键组件。波导型 PPLN具有通信网络波长转换所需的各种优异性能。例如，使用波长为770nm的泵浦光利用差频（DFG）实现波长转换，从而实现从1550nm到1530nm的波长转换。该波长转换也可以通过级联非线性过程实现，其中先利用波长为1540nm泵浦光通过SHG产生波长为770nm光，再用得到的770nm光通过DFG实现波长转换。我们已经通过实验证实，高效率转换可以通过采用波导型PPLN来实现。

问：PPLN的偏振入射方向？有效非线形系数？

答：PPLN的入射偏振应跟厚度方向相一致，为I类相位匹配。其有效非线形系数即为铌酸锂材料的最大非线形系数。

问：PPLN及MgO:PPLN晶体损伤阈值？

答：PPLN可承受功率密度约0.5MW/cm2，MgO:PPLN损伤阈值较高，为2MW/cm2。

准相位匹配（Quasi-phase-matching）？
准相位匹配（Quasi-phase-matching）是非线性光学频率转换的一种重要技术，其思想最早由J. Armstrong等人[1]于1962年提出，V. Berger[2]于1998年将它推广到二维结构，并提出非线性光子晶体非线性光子晶体的概念。非线性频率转化中要求动量守恒，在普通非线性晶体中由于色散的存在较难实现，特别是同时多个非线性相互作用的，而非线性周期性结构提供的倒格矢则能较容易地实现相位匹配。通过在非线性介质中构造周期性的结构（非线性光子晶体），它能有效的实现非线性频率转化。相对通常的完美相位匹配（温度匹配，角度匹配），这种方法称为准相位匹配，它能更容易利用较大的非线性系数。因此，现在这种技术已广泛应用于非线性光学领域，并且实现了一些普通晶体中难以做到的现象。

准相位匹配需要在非线性光子晶体中实现，在非线性光学发展初期，这种技术主要停留在理论阶段。20世纪90年代，随着非线性晶体生长和极化技术的提高，非线性光子晶体的制作得到极大发展。1993年，Yamada等人首次利用电极化反转的方法制作出光学超晶格；1995年，M. Fejer等人制作出大块周期性极化铌酸锂（periodically poled lithium niobate, PPLN）; 1997年，闵乃本等人（N.B. Ming et al.）制作出准周期极化光学超晶格，并用首次利用单束光单块晶体实现了三倍频绿光的产生；1999年，N. Broderick等人制作出第一个二维非线性光子晶体，并验证了非线性布拉格衍射。现在，非线性光子晶体中的准相位匹配技术已广泛应用于二次，三次和高次谐波的长生，波长转换，参量转换等过程。 

重要成果？

1.       电极化制作PPLN

2.       大块PPLN的实现

3.       单束光单晶体直接三倍频

4.       三原色激光器 

成功案例：

西安光机所 上海光机所 浙江大学 四川大学 哈尔滨工业大学 天津大学华中科大 中科院物理所 浙江师范大学 南开大学 南京大学 上海交大等等 企业客户保密