瓦級連續(xù)雙波長輸出Nd-YAP-KTP穩(wěn)頻激光器實驗研究.pdf

1、利用半導體激光器端面抽運Nd<'3+>:YAlO<,3>(Nd:YAP)晶體,采用五鏡環(huán)形諧振腔及KTiOPO<,4>(KTP)晶體進行內(nèi)腔倍頻,我們同時獲得0.54μm綠光和1.08μm紅外光雙波長連續(xù)激光輸出,為泵浦多個光學參量振蕩腔得到高關聯(lián)度的多組分糾纏光束開展量子糾纏交換和量子網(wǎng)絡領域的研究工作提供穩(wěn)定可靠的光源.激光二極管是固體激光器最有效的泵浦源.量子虧損發(fā)熱和吸收光譜以外的抽運光輻射引起的發(fā)熱都減少了.但是,由于量子效率

2、小于1,斯托克斯頻移,泵浦光與基模的非完美空間重疊以及激光晶體的偏振吸收等因素積聚在晶體內(nèi)的熱量隨泵浦輻射而變化,出現(xiàn)更為復雜和明顯的熱透鏡效應.除了改進冷卻控溫系統(tǒng)外,選擇摻雜濃度較低的激光晶體,有利于高效散熱,得到更穩(wěn)定的激光輸出.四鏡環(huán)形諧振腔和六鏡環(huán)形諧振腔有各自的優(yōu)點和不足.四鏡腔結構緊湊,腔內(nèi)損耗小,容易實現(xiàn)泵浦光與基模的良好重疊,最大限度的利用泵浦光,諧振腔耦合效率較高.但受空間限制凹面腔鏡入射角度不可能很小,導致較大的像

3、散,影響倍頻效率的提高.六鏡環(huán)形諧振腔可以確保角度很小,但總腔長較長,腔內(nèi)衍射及腔鏡吸收和不完全反射造成的損耗較大,同樣很難得到穩(wěn)定的雙波長激光輸出.所以,選擇五鏡環(huán)形諧振腔.文中計算并比較了諧振腔的兩個凹面鏡在取不同曲率半徑時形成的基頻光腰斑半徑,及凹面鏡在不同的入射角度下引起的像散,最終確定兩凹面鏡的曲率半徑均為100mm,其入射角度小于3°,以提高倍頻效率.在光抽運功率為10W,穩(wěn)頻伺服系統(tǒng)運轉下,Nd:YAP晶體和KTP晶體的溫