准相位匹配PPKTP极化反转的监测

文中提出了采用电光效应实时监测判断KTiOPO_4(KTP)晶体周期性极化反转进程的实验方案,分析了在高压电场极化脉冲作用下,KTP晶体的电光效应的基本特性和极化电流所表现出来的峰值特性,以及它们与KTP晶体的铁电畴反转之间存在的依赖关系,并确定了用监控光强的变化来判断极化反转程度的基本依据,在监测系统的帮助下对熔盐法生长的KTP晶体进行了极化反转．最后对获得的PPKTP进行了化学蚀刻,结果表明,获得的PPKTP质量有了明显提高．倍频转换效率达到1．13%．

利用PPKTP晶体倍频产生397．5nm激光的实验研究

使用周期性极化(PPKTP)晶体进行了795 nm激光倍频的实验研究。实验中,基频(795 nm)激光通过锥形放大器(TPA)实现了激光功率放大(400 mW),再经过光纤整形后功率输出达100 mW以上。将该激光单次通过PPKTP晶体,我们测量了倍频效率随晶体温度的变化关系。再将PPKTP晶体放入红外谐振倍频腔内,在最佳匹配温度和红外光共振条件下,获得了近14 mW的397.5 nm紫外光,倍频效率为13%。

基于PPKTP晶体的飞秒激光倍频实验研究

利用PPKTP晶体进行了中心波长为780 nm、重复频率为250 MHz、脉宽为100 fs、谱宽为15 nm的飞秒激光倍频实验研究.在最佳匹配温度条件下,得到了功率约为23 mW、中心波长为390 nm、谱宽为0.6 nm的紫外倍频光,倍频转换效率为13.9%.该脉冲激光具有模式极优、线宽很窄等特点,是一种很有价值的紫外激光光源.

低分析频率压缩光的实验制备

基于PPKTP晶体的阈值以下光学参量振荡(OPO)过程,制备了共振于铷原子D1线795 nm的压缩真空态光场,研究了分析频率处于千赫兹范围的主要噪声来源,特别是795 nm激光及其二次谐波397.5 nm激光在晶体内吸收引起的非线性损耗增加和系统热不稳定的问题(397.5 nm激光处于PPKTP晶体透光范围边缘,具有高于其他波长数倍的吸收系数).以795 nm和1064 nm为例,分析了非线性损耗及晶体内热效应对压缩度的影响.受限于以上因素,795 nm压缩光很难得到1064 nm波段同样的压缩度.探测系统中的噪声耦合则限制了压缩频带.实验上对分析频率为千赫兹的经典噪声进行了有效控制,通过使用真空注入的OPO、垂直偏振及反向传输的腔长锁定光、低噪声的平衡零拍探测器、高稳定度的实验系统及量子噪声锁定等方法,最终在2.6—100 kHz的分析频段得到了约2.8 dB的795 nm压缩真空.该压缩光可用作磁场测量系统的探测光以提高测量灵敏度.

准相位匹配PPKTP晶体连续倍频13mW绿光输出

采用高压脉冲电场极化,通过电光效应实时监控、倍频通光二维监控等手段的应用,制备出周期为9μm、长为8 mm、宽为3 mm、厚为1 mm的周期极化KTiOPO4晶体(PPKTP);倍频通光实验中,当波长1064 nm的基频光功率为1 W时,得到了功率为13.5 mW的532 nm连续倍频绿光输出,单通倍频转换效率为1.35%,归一化转换效率为1.69%/(W.cm),接近理论最大值。

PPKTP晶体半整体谐振腔倍频的397.5nm紫外激光输出

外腔谐振倍频是获得397.5 nm紫外激光的重要方法。搭建了基于周期极化的磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体的半整体谐振腔,对经半导体锥型放大器放大的795 nm单频连续激光进行谐振倍频。在203 m W的795 nm基频光输入条件下,实现了60.4 m W的397.5 nm连续单频紫外激光输出,倍频转化效率为30%;在基频光功率约87.5 m W时,得到最大的倍频效率约为34.6%。倍频紫外光光束质量因子M2优于1.21,光束质量良好,30 min内典型的倍频光功率均方根起伏小于1.9%。该倍频器结构紧凑,具有很好的机械稳定性,可实现紫外激光的稳定输出,可用于产生对应铷原子跃迁线的压缩、纠缠态光场,在量子光学和精密测量等领域发挥重要作用。

利用PPKTP晶体半整块光学参量放大器产生1.5μm光通信波段明亮正交振幅压缩光

利用周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体构成的半整块结构简并光学参量放大器获得了连续变量1.5μm光通信波段的明亮正交振幅压缩态光场。光学参量放大器工作于阈值以下反放大状态,阈值功率为220 mW。当780nm抽运光场功率为110 mW,1.5μm注入信号光场功率为115 mW时,下转换光场输出功率为80μW,实测的连续变量1.5μm明亮正交振幅压缩态光场的压缩度达3.0dB。

用周期极化KTP晶体高效倍频获得稳定461 nm激光

实验采用准相位匹配的PPKTP晶体对922 nm连续激光进行外腔谐振倍频,获得稳定461 nm激光。实验装置采用一体化环形腔设计,实现最大耦合转换效率达73.3%,获得208 mW的4 61 nm蓝光输出。实验结论中通过分析,修正损耗误差,得到最佳耦合腔镜反射率,并深入讨论了耦合腔镜的两种反射率对倍频输出功率和效率的影响,同时就晶体吸收效应和热透镜效应对倍频试验的影响也进行了深入研究。

520nm泵浦780nm+1560nm双共振光学参量振荡器

我们在实验中演示了520nm单频绿光泵浦的基于周期极化磷酸钛氧钾(PPKTP)晶体的780nm+1560nm双共振光参量振荡器,高效制备780nm+1 560nm连续可调谐双色下转换光场。该参量振荡器可输出93.3 mW的1 560nm单频激光和44.6mW的780nm单频激光。通过改变PPKTP晶体的温度所得到的波长粗调范围为:信号光1 529.81nm^1 573.83nm(~44nm),闲置光788.26nm^777.20nm(~11nm);通过连续调谐520nm泵浦激光频率初步得到的闲置光在780.24nm(铷原子D2线)处频率连续调谐范围约1.6GHz。

光通信波段低频压缩态光场的实验制备

本文利用周期极化磷酸氧钛钾晶体构成的半整块结构简并光学参量振荡器实验制备了连续变量光通信波段低频压缩态光场。光学参量振荡器的阈值功率为210 mW。当775nm抽运光场功率为130 mW时,在分析频段50kHz^900kHz范围内获得真空压缩态光场。在200kHz分析频率处,压缩态光场的最大压缩度达5.0dB;在最低分析频率50kHz处,压缩态光场的压缩度为2.0dB。该低频压缩态光场可为基于光纤的量子精密测量提供量子光源。

利用腔增强倍频产生紫光的连续波输出

用一个780 nm的光栅外腔反馈半导体激光器作为泵浦源,使用环形腔和一块I型的一阶准相位晶体实现了780 nm的腔增强倍频.计算基频光波长与晶体最佳匹配温度的关系,实验测得基频光波长为781.12 nm和781.79 nm时的最佳匹配温度.通过合理的腔型设计及参数选择,获得390 nm紫光的连续波输出.整个环形腔通过Pound-Drever-Hall方法来锁定.在基频光的功率为88 mW时,获得了紫光的最大输出功率为4.3 mW,倍频转换效率为4.9%.