【摘 要】
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紫外波段窄线宽连续激光器在紫外精密光谱、汞原子光钟等研究领域都具有重要应用。目前,由于没有直接在紫外波段直接输出的激光光源,通常利用晶体的非线性效应将红外或可见光
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紫外波段窄线宽连续激光器在紫外精密光谱、汞原子光钟等研究领域都具有重要应用。目前,由于没有直接在紫外波段直接输出的激光光源,通常利用晶体的非线性效应将红外或可见光波段的激光频率上转换至紫外波段。本论文主要介绍将光纤激光器输出的1062nm红外激光经过两次倍频获得265.6nm紫外激光输出,包括1062nm红外光一次经过周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体倍频获得531nm的绿光输出,以及531nm的绿光通过偏硼酸钡(BBO)晶体腔内倍频获得265.6nm的紫外光输出两部分实验系统的研制。在1062nm红外光倍频获得531nm绿光的实验系统中,根据非线性晶体PPLN的特性搭建了1062nm-531nm倍频实验装置,测试了PPLN的倍频效率随温度的变化特性,并对实验数据进行拟合,找到该倍频晶体最佳工作温度点为48.5℃,该温度下的归一化倍频效率为44.65%/W。在531nm绿光通过腔内倍频获得265.6nm紫外光的实验研究中,从环形腔的聚焦因子和稳定性条件出发,详细讨论了环形腔腔长和束腰的选择问题,分析了BBO倍频晶体端面布儒斯特角切割和非布儒斯特角切割的不同特性,分别设计了两种用于531nm-265.6nm二次倍频的环形腔,并从理论上估算了BBO晶体的单次通过归一化转换效率为0.0114%/W。根据环形腔的理论计算结果设计并制作了一体化的环形腔。利用抖动锁定技术反馈控制环形腔腔长,使得环形腔的共振频率锁定在531nm基频光频率上,根据锁定结果估算共振频率稳定度约为4.6×10-12,并在此条件下获得了微弱的265.6nm紫外激光输出。通过比较二次倍频实验结果与理论计算数据,分析了导致环形腔倍频效率过低的可能原因,并提出了相应的改进意见。
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