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《光电子·激光》 2019年07期
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用于原子冷却的激光与窄带光学腔优化匹配

田晓  
【摘要】:采用光学腔对用于原子冷却的窄线宽激光频率稳定非常重要。本文提出一种三镜结构的环形光学谐振腔,基于入射激光与该腔的模式优化匹配,获得了线宽小于1 MHz的稳频参考。首先通过基模高斯光束在空间的传播规律得到激光腰斑大小100μm,并基于光学矩阵变换规律得到该环形腔的光腰尺寸为247.6μm且位于两平面反射镜之间,然后通过高斯光束通过透镜的腰斑变换规律,提出采用焦距186 mm,且位于距离光学腔光腰位置382 mm的匹配透镜实现两者的优化匹配。通过实验,最终获得线宽0.7 MHz的腔透射信号,也即锁频参考线,相比较于200 mm两镜短腔1.5 MHz的线宽,具有明显优势。对激光与环形光学谐振腔的优化匹配研究有利于冷却激光线宽的优化工作。

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