Acta Physica Sinica
Generation of coherent blue light via cavity-enhanced four-wave mixing in atomic vapor
白君利 Bai Junli, Cui Jing, Yue Linkun, Wang Yubo, 周海涛, Yang Baodong
Abstract
基于铯原子6S1/2(F=4)→ 6P3/2 → 8S1/2 → 7P3/2 → 6S1/2(F=4)菱形能级系统,采用852 nm (6S1/2 → 6P3/2)和795 nm (6P3/2 → 8S1/2)两束红外泵浦光共同激励铯原子蒸气,通过四波混频过程实现频率上转换,获得了456 nm (7P3/2 → 6S1/2)相干、准直蓝光。实验中将两泵浦光束以近共线、同向方式单次穿过铯原子蒸气时,所产生的相干蓝光作为种子光注入一个四镜环形光学谐振腔,成功实现了相干蓝光的腔增强输出。与无腔条件下的单次泵浦构型相比,相干蓝光的输出功率提升了近一个数量级。系统研究了腔增强相干蓝光输出对泵浦光偏振、频率及原子气室温度等关键参数的依赖关系,为进一步优化实验条件、提升相干蓝光功率提供了依据。此外,光学谐振腔还有助于压窄相干蓝光的线宽。该窄线宽、频率可调的相干蓝光,在量子光学实验、自由空间光通信等领域具有潜在的应用前景。