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基于单波长外腔共振和频技术产生波长可调谐589 nm激光及钠原子饱和荧光谱的测量

谭巍 付小芳 李志新 赵刚 闫晓娟 马维光 董磊 张雷 尹王保 贾锁堂

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基于单波长外腔共振和频技术产生波长可调谐589 nm激光及钠原子饱和荧光谱的测量

谭巍, 付小芳, 李志新, 赵刚, 闫晓娟, 马维光, 董磊, 张雷, 尹王保, 贾锁堂

The wavelength tunable 589 nm laser output based on singly resonant sum-frequency generation and the measurement of saturate fluorescence spectrum of sodium atom

Tan Wei, Fu Xiao-Fang, Li Zhi-Xin, Zhao Gang, Yan Xiao-Juan, Ma Wei-Guang, Dong Lei, Zhang Lei, Yin Wang-Bao, Jia Suo-Tang
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  • 本文基于新型单波长外腔共振和频技术实现了转换效率高、波长可调谐589 nm激光的输出, 其中基频光波长分别为1583 nm和938 nm, 和频晶体为周期极化铌酸锂. 在1583 nm激光频率被锁定到外部环形腔腔模后, 通过对938 nm激光的频率扫描实现了输出功率4.96 mW, 调谐范围7 GHz的589 nm激光输出, 并采用声光调制器的伺服反馈技术有效提高了输出功率的稳定性. 最后采用该光源对钠原子在348—413 K (75—140 ℃)时D2线的饱和荧光谱进行了测量. 观察到了多普勒背景下钠D2a, D2b以及Crossover的亚多普勒结构, 其均可为589 nm频率的锁定提供参考信号.
    A wavelength-tunable laser output at 589 nm with high conversion efficiency based on sum-frequency generation by using the technique of single-wavelength extra-cavity resonance is achieved. The two fundamental wavelengths are 1583 nm and 938 nm and the nonlinear crystal is the period-poled lithium niobate. After the frequency of 1583 nm laser was locked to the cavity mode and the frequency of 938 nm laser was scanned, a 589 nm laser output with power of 4.96 mW and wavelength tuning range of 7 GHz was obtained and the stability of the output power is improved effectively with the help of servo feedback loop technique of acousto-optic-modulator. Finally, based on this laser, the saturated fluorescence spectrum of sodium D2 line in the temperature range of 348—413 K (75—140 ℃) were measured. The Doppler-free structures of D2a, D2b and crossover lines on Doppler background were observed, which can provide reference signals for the frequency locking of 589nm laser.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号:2012CB921603),国家自然科学基金(批准号:61127017,61178009,61108030,60908019,61275213,61205216)、山西省青年科学基金(批准号:2010021003-3,2012021022-1)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2012CB921603), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61127017, 61178009, 61108030, 60908019, 61275213, 61205216), the Shanxi Natural Science Foundation, China (Grant Nos. 2010021003-3, 2012021022-1).
    [1]

    Mimoun E, Sarlo L D, Zondy J J, Dalibard J, Gerbier F 2008 Opt. Express 16 18684

    [2]

    Mimoun E, Sarlo L D, Zondy J-J, Dalibard J, Gerbier F 2010 Appl. Phys. B 99 31

    [3]

    Bienfang J C, Denman C A, Grime B W, Hillman P D, Moore G T, Telle J M 2003 Opt. Lett. 28 2219

    [4]

    Fugate R Q, Denman C A, Hillman P D, Moore G T, Telle J M, LaRue I A D, Drummond J D Spinhirne J M 2004 Proc. of SPIE 5490 1010

    [5]

    Yan Z A, Hu X, Guo S Y, Cheng Y Q 2009 Proc. of SPIE 7382 738232

    [6]

    R Q Fugate 1991 Nature 353 144

    [7]

    Geng A C, Bo Y, Bi Y, Sun Z P, Yang X D, Lu Y F, Chen Y H, Guo L, Wang G L, Cui D F, Xu Z Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 5227 (in Chinese) [耿爱丛, 薄勇, 毕勇, 孙志培, 杨晓冬, 鲁远甫, 陈亚辉, 郭林, 王桂玲, 崔大复, 许祖彦 2006 55 5227]

    [8]

    Moosmuller H, Vance J D 1997 Opt. Lett. 22 1135

    [9]

    Xie S, Bo Y, Xu J, Shen Y, Wang P, Wang Z, Yang F, Peng Q, Cui D Zhang J Xu Z 2011 Appl. Phys. B 102 781

    [10]

    Zhang L, Lu Y H, Liu D, Tang C, Wang W M, Gao S X 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 1501 (in Chinese) [张雷, 鲁燕华, 刘东, 唐淳, 王卫民, 高松信 2011 强激光与粒子数 23 1501]

    [11]

    Taylor L Feng Y, Calia D B 2010 Opt. Express 18 8540

    [12]

    Feng Y, Taylor L R, Calia D B 2009 Opt. Express 17 19021

    [13]

    Yan X J, Li Z X, Zhang Y Z, Wang L, Hu Z Y, Ma W G, Zhang L, Yin W B, Jia S T 2011 Acta Phys. Sin. 60 104210 (in Chinese) [闫晓娟, 李志新, 张永智, 王乐, 胡志裕, 尹王保, 贾锁堂 2011 60 104210]

    [14]

    Giordmine J 1962 Phys. Rev. Lett. 8 19

    [15]

    Maker P D, Terhune R W, Nisenoff C M, Savage C 1962 Phys. Rev. Lett. 8 21

    [16]

    Boyd G D, Kleinman D A 1968 Appl. Phys. 39 3597

    [17]

    Yan X J, Li Z X, Zhang Y Z, Tan W, Fu X F, Ma W G, Zhang L, Yin W B, Jia S T 2012 Acta Sinica Quantum Optica 18 197 (in Chinese) [闫晓娟, 李志新, 张永智, 谭巍, 付小芳, 马维光, 张雷, 尹王保, 贾锁堂 2012 量子光学学报 18 197]

    [18]

    Kaneda Y, Kubota S 1997 Appl. Opt. 36 7766

    [19]

    Sugiyama K, Kawajiri S, Yabu N, Matsumoto S, Kitano M 2010 Appl. Opt. 49 5510

    [20]

    Kim D-I, Rhee H G, Song J B, Lee Y W 2007 Rev. Sci. Instrum 78 103110

    [21]

    Foltynowicz A, Ma W G, Schmidt F M, Axner O 2008 J. Opt. Soc. Am. B 25 1156

    [22]

    Goldberg L, Burns W K McElhanon R W 1995 Opt. Lett. 20 1280

  • [1]

    Mimoun E, Sarlo L D, Zondy J J, Dalibard J, Gerbier F 2008 Opt. Express 16 18684

    [2]

    Mimoun E, Sarlo L D, Zondy J-J, Dalibard J, Gerbier F 2010 Appl. Phys. B 99 31

    [3]

    Bienfang J C, Denman C A, Grime B W, Hillman P D, Moore G T, Telle J M 2003 Opt. Lett. 28 2219

    [4]

    Fugate R Q, Denman C A, Hillman P D, Moore G T, Telle J M, LaRue I A D, Drummond J D Spinhirne J M 2004 Proc. of SPIE 5490 1010

    [5]

    Yan Z A, Hu X, Guo S Y, Cheng Y Q 2009 Proc. of SPIE 7382 738232

    [6]

    R Q Fugate 1991 Nature 353 144

    [7]

    Geng A C, Bo Y, Bi Y, Sun Z P, Yang X D, Lu Y F, Chen Y H, Guo L, Wang G L, Cui D F, Xu Z Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 5227 (in Chinese) [耿爱丛, 薄勇, 毕勇, 孙志培, 杨晓冬, 鲁远甫, 陈亚辉, 郭林, 王桂玲, 崔大复, 许祖彦 2006 55 5227]

    [8]

    Moosmuller H, Vance J D 1997 Opt. Lett. 22 1135

    [9]

    Xie S, Bo Y, Xu J, Shen Y, Wang P, Wang Z, Yang F, Peng Q, Cui D Zhang J Xu Z 2011 Appl. Phys. B 102 781

    [10]

    Zhang L, Lu Y H, Liu D, Tang C, Wang W M, Gao S X 2011 High Power Laser and Particle Beams 23 1501 (in Chinese) [张雷, 鲁燕华, 刘东, 唐淳, 王卫民, 高松信 2011 强激光与粒子数 23 1501]

    [11]

    Taylor L Feng Y, Calia D B 2010 Opt. Express 18 8540

    [12]

    Feng Y, Taylor L R, Calia D B 2009 Opt. Express 17 19021

    [13]

    Yan X J, Li Z X, Zhang Y Z, Wang L, Hu Z Y, Ma W G, Zhang L, Yin W B, Jia S T 2011 Acta Phys. Sin. 60 104210 (in Chinese) [闫晓娟, 李志新, 张永智, 王乐, 胡志裕, 尹王保, 贾锁堂 2011 60 104210]

    [14]

    Giordmine J 1962 Phys. Rev. Lett. 8 19

    [15]

    Maker P D, Terhune R W, Nisenoff C M, Savage C 1962 Phys. Rev. Lett. 8 21

    [16]

    Boyd G D, Kleinman D A 1968 Appl. Phys. 39 3597

    [17]

    Yan X J, Li Z X, Zhang Y Z, Tan W, Fu X F, Ma W G, Zhang L, Yin W B, Jia S T 2012 Acta Sinica Quantum Optica 18 197 (in Chinese) [闫晓娟, 李志新, 张永智, 谭巍, 付小芳, 马维光, 张雷, 尹王保, 贾锁堂 2012 量子光学学报 18 197]

    [18]

    Kaneda Y, Kubota S 1997 Appl. Opt. 36 7766

    [19]

    Sugiyama K, Kawajiri S, Yabu N, Matsumoto S, Kitano M 2010 Appl. Opt. 49 5510

    [20]

    Kim D-I, Rhee H G, Song J B, Lee Y W 2007 Rev. Sci. Instrum 78 103110

    [21]

    Foltynowicz A, Ma W G, Schmidt F M, Axner O 2008 J. Opt. Soc. Am. B 25 1156

    [22]

    Goldberg L, Burns W K McElhanon R W 1995 Opt. Lett. 20 1280

  • [1] 田龙, 王庆伟, 姚文秀, 李庆回, 王雅君, 郑耀辉. 高效外腔倍频产生426 nm激光的实验研究.  , 2020, 69(4): 044201. doi: 10.7498/aps.69.20191417
    [2] 张旭东, 储玉喜, 贾威, 胡明列. 基于基频放大的紫外皮秒355 nm输出效率提升系统.  , 2019, 68(20): 200601. doi: 10.7498/aps.68.20190876
    [3] 贾梦源, 赵刚, 周月婷, 刘建鑫, 郭松杰, 吴永前, 马维光, 张雷, 董磊, 尹王保, 肖连团, 贾锁堂. 基于噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术实现光纤激光器到1530.58 nm NH3亚多普勒饱和光谱的频率锁定.  , 2018, 67(10): 104207. doi: 10.7498/aps.67.20172541
    [4] 谭巍, 邱晓东, 赵刚, 侯佳佳, 贾梦源, 闫晓娟, 马维光, 张雷, 董磊, 尹王保, 肖连团, 贾锁堂. 高效频率转换下双波长外腔共振和频技术研究.  , 2016, 65(7): 074202. doi: 10.7498/aps.65.074202
    [5] 谢仕永, 张小富, 杨程亮, 乐小云, 薄勇, 崔大复, 许祖彦. 周期极化KTiOPO4晶体和频单块非平面环形腔激光产生连续单频589nm黄光.  , 2016, 65(9): 094203. doi: 10.7498/aps.65.094203
    [6] 闫晓娟, 马维光, 谭巍. 外腔共振和频系统中阻抗匹配的理论研究.  , 2016, 65(4): 044207. doi: 10.7498/aps.65.044207
    [7] 李斌, 姚建铨, 丁欣, 王鹏, 张帆. 激光二极管抽运共轴双晶体黄光激光器.  , 2011, 60(2): 024208. doi: 10.7498/aps.60.024208
    [8] 朱海永, 张戈, 张耀举, 黄呈辉, 段延敏, 魏勇, 尉鹏飞, 于永丽. LD端面抽运c切Nd:YVO4自拉曼倍频589 nm黄光激光研究.  , 2011, 60(9): 094209. doi: 10.7498/aps.60.094209
    [9] 萧寒, 唐驾时, 梁翠香. 单频外激励弹簧摆的鞍结分岔控制.  , 2009, 58(5): 2989-2995. doi: 10.7498/aps.58.2989
    [10] 谢仕永, 鲁远甫, 薄勇, 崔前进, 徐一汀, 许家林, 彭钦军, 崔大复, 许祖彦. 高功率可调谐1064 nm准连续单频激光振荡-放大系统研究.  , 2009, 58(7): 4659-4663. doi: 10.7498/aps.58.4659
    [11] 柴 路, 颜 石, 薛迎红, 刘庆文, 葛文琦, 王清月, 苏良碧, 徐晓东, 赵广军, 徐 军. 镱、钠共掺的氟化钙晶体在1050nm的可饱和吸收作用.  , 2008, 57(5): 2966-2970. doi: 10.7498/aps.57.2966
    [12] 喻 松, 张 华, 申 静, 张永军, 顾畹仪. 基于双通构型的和频、差频可变波长路由方案及其应用.  , 2008, 57(2): 909-916. doi: 10.7498/aps.57.909
    [13] 方占军, 王 强, 王民明, 孟 飞, 林百科, 李天初. 飞秒光梳和碘稳频532nm Nd:YAG激光频率的测量.  , 2007, 56(10): 5684-5690. doi: 10.7498/aps.56.5684
    [14] 耿爱丛, 薄 勇, 毕 勇, 孙志培, 杨晓冬, 鲁远甫, 陈亚辉, 郭 林, 王桂玲, 崔大复, 许祖彦. V型腔腔内和频产生3 W连续波589 nm黄光激光器.  , 2006, 55(10): 5227-5231. doi: 10.7498/aps.55.5227
    [15] 王 鹏, 赵 环, 王兆华, 李德华, 魏志义. 飞秒与皮秒激光脉冲的主动同步及和频产生宽带超短激光的研究.  , 2006, 55(8): 4161-4165. doi: 10.7498/aps.55.4161
    [16] 甘琛利, 张彦鹏, 冯 宇, 余孝军, 汪 杰, 李创社, 宋建平, 卢克清, 侯 洵. 阿秒极化拍的V型三能级对称二阶相干理论.  , 2005, 54(2): 726-735. doi: 10.7498/aps.54.726
    [17] 张玉珂, 朱宝强, 邹英华. 汞蒸汽中利用四波和频产生125nm附近可调谐真空紫外激光.  , 1991, 40(9): 1448-1455. doi: 10.7498/aps.40.1448
    [18] 鲁士平, 袁怿谦, 杨立书, 吴存恺. 在BBO中获得230.8—223.2nm高功率和频输出.  , 1990, 39(2): 190-193. doi: 10.7498/aps.39.190
    [19] 鲁士平, 袁怿谦, 杨立书. β-BaB2O4晶体中367.3—379.4nm的和频产生.  , 1990, 39(10): 1570-1572. doi: 10.7498/aps.39.1570
    [20] 彭金生, 黄湘友, 刘武. 强磁场中原子共振荧光的光谱分布.  , 1989, 38(9): 1545-1550. doi: 10.7498/aps.38.1545
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-30
  • 修回日期:  2012-10-30
  • 刊出日期:  2013-05-05

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