瓦级319nm单频连续紫外激光的实现及铯原子单光子Rydberg激发

• 作者: 何军 刘硕 杨保东 王军民 王杰英 白建东
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 物理学
• 关键词: 紫外激光 铯里德堡原子 激光频率转换 非线性光学效应 激光技术
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 701-718
• 页数: 18页
• 分类号: O437.1|O562.3
• 字数: 10956字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20191204.0701

摘要

结合光纤激光器、光纤放大器和非线性光学高效频率转换技术及准位相匹配材料,服务于原子物理领域铯原子单光子跃迁里德堡激发的实际需求,研究并掌握了产生318.6 nm波长连续单频紫外激光的关键技术.采用1560.5 nm与1076.9 nm连续激光先通过单次穿过PPLN非线性晶体和频,再经腔增强谐振倍频过程高效地产生了输出功率大于2 W的318.6 nm紫外激光,半小时内,光功率的方均根起伏优于0.87％.采用电子学边带锁频方案,实现了整个紫外激光系统在保持相对于高精细度超稳腔锁定条件下较大范围连续调谐,其连续调谐范围大于4 GHz,残余频率起伏约16 kHz.采用本文研制的高功率窄线宽可调谐318.6 nm紫外激光系统,在铯热原子气室中实现了6S 1/2→nP3/2(n=70～100)的单光子跃迁里德堡激发,并对相关现象作了相关的理论分析与研究.采用纯光学探测方案观察到了318.6 nm紫外激光对磁光阱中铯冷原子系综的单光子跃迁里德堡激发.