整塊周期性極化KTP晶體藍光倍頻的實驗研究.pdf

1、近紅外波段的非經(jīng)典光場在光學測量、信息存儲與讀取、非線性光學、量子光學、量子輸運和量子信息以及量子物理基礎研究等領域具有重要的意義。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等領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)成為一個重要的研究課題。通過光學參量振蕩器(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,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構進行倍頻過程獲得高功率的藍光輸出,這些結構便于調(diào)節(jié),但是具有內(nèi)腔損耗大,穩(wěn)定性差的缺點,需要外腔輔助鎖定系統(tǒng)維持長時間運轉(zhuǎn),極易受到外界干擾,很難保證長時間運轉(zhuǎn)。為了進一步降低損耗、減小系統(tǒng)尺度,實現(xiàn)高效緊湊的運轉(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、段倍頻藍光的實驗研究。我們采用兩端面曲率半徑為20mm,長度為15mm的單塊整體晶體構成的駐波腔結構,獲得了426nm連續(xù)藍光輸出,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,但是構成的腔結構穩(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腔的設計。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