非線性損耗對單頻鈦寶石雷射器調諧特性影響的研究

《非線性損耗對單頻鈦寶石雷射器調諧特性影響的研究》是依託山西大學，由盧華東擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：非線性損耗對單頻鈦寶石雷射器調諧特性影響的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：盧華東
• 依託單位：山西大學

項目摘要

在冷原子物理的研究中，具有頻率連續調諧的瓦級鈦寶石雷射器是實現原子冷卻的基本資源和必要保證。本項目首先設計一種像散補償環形諧振腔，希望通過最佳化雷射器的相關參數，獲得轉化效率較高的瓦級鈦寶石雷射器；然後在諧振腔內插入布氏角切割的非線性晶體，利用非線性晶體引入的非線性損耗實現鈦寶石雷射器的頻率連續調諧。最終獲得輸出功率為瓦級，頻率連續調諧範圍超過30GHz的無調製鎖定的全固態連續單頻鈦寶石雷射器。

結題摘要

全固態單頻連續波可調諧鈦寶石雷射器因其具有頻率連續可調諧、高功率、高光束質量以及低強度噪聲輸出等優點已經成為量子光學、原子物理等研究領域重要的光源。 本項目圍繞全固態連續單頻可調諧鈦寶石雷射器的研製，開展了相關研究工作，並取得以下研究成果。首先，進行了作為連續可調諧鈦寶石雷射器泵浦源的高質量高功率低噪聲單頻連續波全固態綠光雷射器的設計和研製，研製出輸出功率大於30W的單頻連續波532nm雷射器樣機，該雷射器是目前國際上同類雷射器的最高指標。其次，進行了連續可調諧單頻鈦寶石雷射器的的研究工作。通過設計鈦寶石雷射器諧振腔，以及在諧振腔內引入非線性損耗實現了鈦寶石雷射器的頻率連續調諧，連續調諧能力高達48GHz，輸出功率為1.27W；在研究的基礎上，製作了雷射器樣機並作為壓縮源的泵浦源提供給了華東師範大學使用。第三，在上述研究工作的基礎上，項目組進一步開發了系列寬調諧的連續可調諧鈦寶石雷射器。研製了基於機械式調製鎖定標準具的連續可調諧鈦寶石雷射器，調諧範圍可達55nm（760-825nm），連續調諧能力達15.3GHz。研製了基於鎖定電游標準具的連續可調諧鈦寶石雷射器，調諧範圍可達110nm（760-870nm），連續調諧能力達20GHz。研製了自注入鎖定連續可調諧鈦寶石雷射器，調諧範圍可達120nm（750-870nm），連續調諧能力達40.75GHz。第四，項目組利用頻率變換技術將雷射鈦寶石雷射器的輸出波段擴展到紫外區域。利用內腔倍頻技術，研製了連續單頻397.5nm、455.5nm以及461nm內腔倍頻單頻鈦寶石雷射器。利用外腔倍頻技術以及新型材料PPSLT晶體，研製連續單頻397.5nm雷射器，輸出功率可達407mW。 圍繞上述研究工作，共發表學術論文24篇，其中Opt. Lett. 3篇，Opt. Express 6篇、IEEE J. Quantum Electron. 1篇、Appl. Opt. 3篇。獲得中國發明專利授權2件、申請中國發明專利8件。培養畢業博士生2名、畢業碩士生1名。