对周期极化非线性晶体的光参量振荡器实现连续调谐输出的条件进行了理论模拟和分析， 并且针对基于多周期的掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器进行了实验研究， 在掺镁铌酸锂晶体内制作了6个等间隔的晶畴区， 其间距为0.5 μm， 极化周期范围为29.0～31.5 μm。 在室温下采用LD端面抽运的声光调Q Nd∶YVO4激光器作泵浦源， 实现了PPMgLN光参量振荡器的信号光在1 449.7～1 665.0 nm、 闲频光在3 989.2～2 946.0 nm范围内的调谐输出， 其最低激射阈值为108.0 mW、 最高激射阈值为149.2 mW。 当泵浦功率为649 mW时， 获得了信号光最高为118.5 mW的输出， 其光-光转换效率为18.26%； 闲频光最高输出为46.6 mW， 其光-光转换效率为7.18%。 以上参数均接近实用化水平。 而且， 这两个波段的光源分别在整个光纤通信的S+C+L波段和大气层透射窗口范围， 具有十分重要的应用前景。

采用周期极化掺镁铌酸锂晶体作为光学参量振荡器, 在声光(A-O)调Q的1064 nm抽运光作用下, 获得了信号光和闲频光的调谐输出。实验中, 在极化周期为29.0～31.5 μm,温度范围为30～180 ℃内, 得到了信号光在1450.2～1839 nm范围内的准连续调谐输出, 其范围覆盖了光纤通信的S+C+L+U波段, 相应的闲频光调谐范围为2909～3990 nm。当注入抽运功率为830 mW时, 获得的信号光最大输出功率为139.7 mW, 光-光转换效率为16.8%, 最低激射阈值为88 mW。该可调谐光源基本达到了光纤通信系统的功率实用化水平。

实验研究了基于多周期的掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器(OPO),分析了光学参量振荡器的输出光谱特性。实验中,采用激光二极管(LD)端面抽运的声光调Q Nd:YVO4激光器作为光参量振荡器的抽运源,谐振腔采用双凹腔结构。在调Q开关重复频率为10 kHz,周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体的温度为25.4 ℃的条件下,实验测得光学参量振荡器的振荡阈值为110 mW。当输入的抽运光的平均功率为325 mW时,获得了平均功率为84 mW的信号光输出,其光-光转换效率为25.8%。通过改变周期极化掺镁铌酸锂晶体的温度(25.4～120 ℃)和极化周期(28.5～30.5 μm),实现了信号光在1449.6～1635 nm范围内的可调谐输出。在室温25.4 ℃时,观测到了抽运光与信号光的和频光的光谱。实验结果表明,光参量振荡器输出光谱的半峰全宽(FWHM)小于0.5 nm。