利用PPKTP晶體對795nm(Rb D1線)激光進(jìn)行倍頻的研究.pdf

1、隨著冷原子、冷分子物理的發(fā)展，極大的豐富了光與物質(zhì)相互作用量子特性的研究內(nèi)容。光作為量子信息的載體，原子作為量子信息存儲的介質(zhì)，光與原子之間量子態(tài)的傳遞（量子接口）就成為目前被廣泛研究的對象。近年來，提出的利用電磁感應(yīng)透明效應(yīng)(EIT)將量子態(tài)光場存儲在原子系綜中的新方案，已發(fā)展成為目前量子信息科學(xué)的重要研究內(nèi)容之一。獲得和原子吸收及光通信波段相匹配的糾纏態(tài)光源成為實(shí)現(xiàn)量子信息存儲的前提。Rb原子是一種非常好的EIT介質(zhì)，它具有Λ型能級

2、結(jié)構(gòu)，開展其吸收波段的非經(jīng)典光場在Rb冷原子EIT介質(zhì)中存儲與釋放將是一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。為此，利用其D1線波長795nm的紅外光，先通過倍頻過程獲得397.5nm的倍頻光，然后通過參量放大過程獲得795nm壓縮態(tài)光場，再通過50/50分束器獲得795nm糾纏態(tài)光場，并利用Rb冷原子EIT系綜作為原子記憶介質(zhì)，可開展光場量子態(tài)存儲的研究。
　　本文主要介紹了利用PPKTP晶體進(jìn)行795nm激光倍頻的實(shí)驗(yàn)研究。由麥克斯韋方程出發(fā)推導(dǎo)

3、了三波耦合波方程以及二次諧波過程理論公式，分析了倍頻效率公式中各參數(shù)對倍頻效率的影響，并介紹了準(zhǔn)相位匹配方式。實(shí)驗(yàn)中采用795nm光柵反饋半導(dǎo)體激光器和錐形激光功率放大器組成的泵浦光源系統(tǒng)，產(chǎn)生了近400mW的795nm連續(xù)單頻激光光源，再經(jīng)過光纖整形后輸出功率達(dá)100mW以上。再利用兩個(gè)曲率半徑為30mm的平凹鏡組合而成的近共心駐波腔外腔諧振倍頻，腔長59.2mm，晶體溫度55.9℃時(shí)，獲得了近14mW的397.5nm激光，倍頻效率為