瓦級(jí)連續(xù)雙波長(zhǎng)輸出Nd-YAP-KTP穩(wěn)頻激光器實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、利用半導(dǎo)體激光器端面抽運(yùn)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(jìn)行內(nèi)腔倍頻,我們同時(shí)獲得0.54μm綠光和1.08μm紅外光雙波長(zhǎng)連續(xù)激光輸出,為泵浦多個(gè)光學(xué)參量振蕩腔得到高關(guān)聯(lián)度的多組分糾纏光束開(kāi)展量子糾纏交換和量子網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)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(yùn)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(fù)雜和明顯的熱透鏡效應(yīng).除了改進(jìn)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(diǎn)和不足.四鏡腔結(jié)構(gòu)緊湊,腔內(nèi)損耗小,容易實(shí)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(dǎo)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(zhǎng)較長(zhǎng),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(zhǎng)激光輸出.所以,選擇五鏡環(huán)形諧振腔.文中計(jì)算并比較了諧振腔的兩個(gè)凹面鏡在取不同曲率半徑時(shí)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(yùn)功率為10W,穩(wěn)頻伺服系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)下,Nd:YAP晶體和KTP晶體的溫