當一束功率非常大的相干激光作為泵浦源照射到特定的非線性晶體時定庵，在非線性晶體的作用下吏饿，晶體后會出現(xiàn)兩束頻率不同于泵浦的激光踪危，一束為信號光，一束為閑頻光猪落。將以上物質放入相對應的光學諧振腔內贞远，此時泵浦光，信號光笨忌，閑頻光在諧振腔內傳播蓝仲，此時由于諧振腔腔長有固定值，信號光與泵浦光可以形成駐波來回振蕩官疲，而閑頻光此時被消耗袱结，當激光器內部的增益大于損耗時，激光輸出途凫，形成OPO（光學參量振蕩器）垢夹。
OPO激光器原理
光參量振蕩器（Optical parametric oscillator, OPO）是類似于激光器的光源犀盟，也需要采用激光器諧振腔而晒，但是并不是利用受激輻射，而是利用非線性晶體材料中參量放大過程產生的光增益且蓬。與激光器類似欣硼，它也具有泵浦功率閾值，低于該值時恶阴，輸出功率很小（只有一部分參量熒光）豹障。
圖1.光參量振蕩器示意圖
OPO一個很大的優(yōu)勢在于其信號光和閑散光可以在很大范圍內變化冯事，二者之間的關系由相位匹配條件決定。因此可以得到普通激光器很難或者不能產生的波長（例如血公，中紅外昵仅，遠紅外或者太赫茲光譜區(qū)域），并且也可以實現(xiàn)很大范圍的波長調諧（通常通過改變相位匹配條件）累魔。因此OPO特別適用于激光光譜學摔笤。
光參量振蕩器一個限制條件是它需要具有很高光強和空間相干性的泵浦源。因此垦写，通常需要采用一個激光器來泵浦OPO吕世，由于不能直接采用激光二極管，該系統(tǒng)變得相對較復雜梯投，包好一個激光二極管命辖，一個二極管泵浦的固態(tài)激光器和實際的OPO.
圖2.環(huán)形諧振腔的光參量振蕩器
大多數OPO都是單共振的况毅，即諧振腔的共振波長為信號光波長或者閑散光波長，而不是對兩者都共振尔艇。（對于非共振的波尔许，諧振腔二色性反射鏡或者偏振光學器件會對其產生很高的諧振腔損耗，因此具有非常小的光學反饋终娃。）但是味廊，也有雙共振的OPO，其中信號光和閑散光都是共振的棠耕。后者只有當采用單頻泵浦激光器時才有作用余佛。
雙共振OPO的優(yōu)勢在于其泵浦功率閾值低很多。尤其在連續(xù)光工作時非常重要昧辽。但是衙熔，調諧特性比較復雜：如果改變晶體溫度或者泵浦波長，那么信號光和閑散光波長變化劇烈搅荞，因此調諧是非單調的红氯。這時因為工作波長主要由信號光和閑散光同時共振要求來決定，而不是由相位匹配條件咕痛。
另一個可能性是共振增強泵浦光波痢甘，有時應用在泵浦激光器為單頻激光器的情形。在三重共振的OPO中茉贡，泵浦光塞栅、信號光和閑散光都是共振的。這一器件工作條件非常嚴格腔丧。一種簡單的方法是制作腔內泵浦的OPO放椰，其中非線性晶體放置在泵浦激光器諧振腔中，具有很高的腔內功率愉粤。
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