Calculation of Conversion Efficiency of a Doubly Resonant Optical Parametric Oscillator

Authors


  • Devoted to Prof. Dr. G. Richter on Occasion of the 65th Anniversary of his Birthday.

Abstract

The problem of calculating the conversion efficiency for a doubly resonant optical parametric oscillator with a Fabry-Perot type resonator configuration is reinvestigated, extending the usual theoretical treatment, which is restricted to highly reflecting resonator mirrors, to the case of arbitrary reflectivity R of the output mirror. For decreasing R both the signal and the idler wave acquire growing portions of travelling waves, and it is shown by numerical analysis that this effect leads to a remarkable enhancement of the conversion efficiency (as a function of the relative excitation). In particular, the maximum efficiency may considerably exceed the value 50% to be attained by means of high quality resonators (1 — R < 1).

Abstract

Berechnung des Wirkungsgrades eines doppeltresonanten optischen parametrischen Oszillators

Es wird das Problem der Berechnung des Wirkungsgrades eines doppeltresonanten optischen parametrischen Oszillators mit einer Resonatorkonfiguration vom Fabry-Perot-Typ erneut untersucht, wobei die übliche theoretische Behandlung, die auf hochreflektierende Resonatorspiegel beschränkt ist, auf den Fall eines beliebigen Reflexionsvermögens R des Auskoppelspiegels verallgemeinert wird. Für abnehmendes R erhalten sowohl die Signal- als auch die Idlerwelle in wachsendem Maße Anteile laufender Wellen, und es wird an Hand numerischer Rechnungen gezeigt, daß dieser Effekt zu einer beachtlichen Vergrößerung des Wirkungsgrades (als Funktion der Schwellenüberhöhung) führt. Im besonderen kann der maximale Wirkungsgrad den Wert von 50%, der mit Hilfe von Resonatoren hoher Güte (1 – R < 1) erreichbar ist, beträchtlich übersteigen.

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