PPKTP晶体半整体谐振腔实现高效397.5 nm紫外激光倍频

"这篇研究论文详细介绍了利用周期极化磷酸氧钛钾（PPKTP）晶体的半整体谐振腔实现397.5纳米紫外激光的倍频输出。研究团队构建了一个基于PPKTP晶体的谐振腔，用于对经过半导体锥型放大器放大的795纳米单频连续激光进行倍频。实验结果显示，在输入203毫瓦的795纳米基频光时，能够得到60.4毫瓦的397.5纳米紫外激光，转换效率达到30%。当基频光功率约为87.5毫瓦时，最高倍频效率约为34.6%。倍频产生的紫外光束质量因子M2低于1.21，表明光束质量优良，且30分钟内的光功率波动小于1.9%的均方根值。这种紧凑型的倍频器具有出色的机械稳定性，确保了紫外激光的稳定输出，对于产生铷原子跃迁线对应的压缩和纠缠态光场，以及在量子光学和精密测量等领域的应用具有重要意义。" 这篇论文涉及的关键知识点包括： 1. **外腔谐振倍频**：这是一种通过外部谐振腔来提高激光频率的方法，通常用于产生特定波长的紫外激光。 2. **PPKTP晶体**：这是一种周期极化的非线性光学晶体，具有高效的二次谐波生成能力，即能够将一个激光频率转换为其两倍。 3. **半整体谐振腔**：这种腔体设计结合了整体谐振腔的稳定性与外部谐振腔的灵活性，能有效控制激光模式并提高倍频效率。 4. **半导体锥型放大器**：这是一种半导体激光放大设备，可以放大输入的激光信号，为倍频过程提供足够的基频光功率。 5. **795纳米激光**：这是基频光的波长，经过倍频后转化为397.5纳米的紫外光。 6. **倍频效率**：衡量输入基频光转化为输出倍频光的比例，文中提到的最高效率接近34.6%。 7. **光束质量因子M2**：用于评估激光光束质量的参数，M2值越低，光束质量越好。 8. **机械稳定性**：设备对环境变化的耐受能力，对于维持稳定激光输出至关重要。 9. **铷原子**：在量子光学实验中常用的原子种类，其特定的能级跃迁对应于397.5纳米紫外光，因此这种激光可用于操纵和探测铷原子。 10. **压缩、纠缠态光场**：这些是量子光学中的重要概念，用于量子信息处理和精密测量，如量子态制备和量子通信。 这个实验成果对量子光学和精密测量领域有深远影响，因为稳定的紫外激光源对于实现高精度的实验和量子操作是必不可少的。