光学学报, 2023, 43 (1): 0114001, 网络出版: 2023-01-06  

超冷原子冷却用集成全光纤1064 nm激光系统的研制 下载: 726次封面文章

Development of Integrated All-Fiber 1064 nm Laser System for Ultracold Atomic Cooling
谢昱 1,2梁昂昂 1,2李文文 1,2黄名山 1,2汪斌 1,*刘亮 1,**
作者单位
1 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部,上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电子技术学院,北京 100049
图 & 表

图 1. 1064 nm激光器光学原理设计图

Fig. 1. Optical principle design of 1064 nm laser

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图 2. 光功率光纤放大级MOPA结构

Fig. 2. MOPA structure of optical power fiber amplification stage

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图 3. MOPA输出功率随PA和BO的泵浦功率的变化,以及放大器泵浦功率随泵浦电流的变化。(a) MOPA输出功率随PA和BO的泵浦功率的变化;(b)放大器泵浦功率随泵浦电流的变化

Fig. 3. Pump power of PA and BO varying with MOPA output power, and pump power of amplifier varying with pump current. (a) Pump power of PA and BO varying with MOPA output power; (b) pump power of amplifier varying with pump current

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图 4. 放大器输出信号的光谱曲线

Fig. 4. Spectral curves of output signal of amplifier

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图 5. AOM输出光功率随调制电压的变化曲线

Fig. 5. AOM output optical power varying with modulating voltage

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图 6. 两类光阱满功率输出时的RIN谱线(插图为DC到10 kHz阴影区域的噪声谱)

Fig. 6. RIN spectral lines of two optical dipole traps with full output power (inset is detail of shadow area from DC to 10 kHz)

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图 7. 细腰光阱(1st FORT)与粗腰光阱(2nd FORT)的光功率曲线(右上角插图为二级绝热膨胀冷却阶段细节展开图,图Ⅰ为细腰光阱蒸发冷却结束时的原子光学密度,图Ⅱ是粗腰光阱保持结束时的原子光学密度,图Ⅲ是绝热膨胀冷却结束时的原子光学密度)

Fig. 7. Optical power curves of 1st FORT and 2nd FORT(inset is details of 2nd adia. cooling stage, subfigures Ⅰ,Ⅱ, and Ⅲ are atom optical density of end of 1st eva. cooling for 1st FORT, end of holding for 2nd FORT,and end of 2nd adia. cooling)

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表 1激光器输出光功率与闭环稳定性

Table1. Output power of laser and closed-loop stability

ChannelPon /WPoff /μWRon/off /dBRSD at 1 h /10-3RSD at 1 s /10-5
CH15.415.260.167.2
CH25.402.263.958.3
CH30.1614.745.425.5
CH40.1674.645.636.3

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谢昱, 梁昂昂, 李文文, 黄名山, 汪斌, 刘亮. 超冷原子冷却用集成全光纤1064 nm激光系统的研制[J]. 光学学报, 2023, 43(1): 0114001. Yu Xie, Ang′ang Liang, Wenwen Li, Mingshan Huang, Bin Wang, Liang Liu. Development of Integrated All-Fiber 1064 nm Laser System for Ultracold Atomic Cooling[J]. Acta Optica Sinica, 2023, 43(1): 0114001.

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