整塊周期性極化KTP晶體藍(lán)光倍頻的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近紅外波段的非經(jīng)典光場在光學(xué)測量、信息存儲(chǔ)與讀取、非線性光學(xué)、量子光學(xué)、量子輸運(yùn)和量子信息以及量子物理基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域具有重要的意義。處于特定原子線波段的非經(jīng)典光場為開展光與原子相互作用、精密測量與信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域提供了重要的量子資源。隨著量子調(diào)控研究的不斷深入,制備各種量子資源已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究課題。通過光學(xué)參量振蕩器(Optical Parametric Oscillator, OPO)來制備非經(jīng)典光場成為一種越來越成熟的方法,而O

2、PO的泵浦光源通常由倍頻過程獲得,所以對倍頻過程展開研究是開展這一系列研究的基礎(chǔ),十分必要。目前,國內(nèi)外已經(jīng)有若干小組利用分離或者半分離的腔型結(jié)構(gòu)進(jìn)行倍頻過程獲得高功率的藍(lán)光輸出,這些結(jié)構(gòu)便于調(diào)節(jié),但是具有內(nèi)腔損耗大,穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),需要外腔輔助鎖定系統(tǒng)維持長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),極易受到外界干擾,很難保證長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。為了進(jìn)一步降低損耗、減小系統(tǒng)尺度,實(shí)現(xiàn)高效緊湊的運(yùn)轉(zhuǎn),本文采用整塊周期極化KTiOPO4(PPKTP)晶體腔首次開展了銫原子近紅外波

3、段倍頻藍(lán)光的實(shí)驗(yàn)研究。我們采用兩端面曲率半徑為20mm,長度為15mm的單塊整體晶體構(gòu)成的駐波腔結(jié)構(gòu),獲得了426nm連續(xù)藍(lán)光輸出,最大輸出功率158mW,光-光轉(zhuǎn)化效率為45％。整塊晶體腔加工難度大,但是構(gòu)成的腔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、內(nèi)腔損耗小。由于腔的長度較小,自由光譜區(qū)和腔的帶寬較大,從而可以通過溫度控制實(shí)現(xiàn)共振輸出。
　　本文的另外一部分工作是銫原子波段下轉(zhuǎn)換OPO腔的設(shè)計(jì)。OPO系統(tǒng)可以產(chǎn)生用于精密測量及光與原子相互作用的多種量子資