光源2：激光
四倍频激光由 APE GmbH 设计的一个同步泵浦的光学参量振荡器 (Levante Emerald ps) 和一个后续的频率混合装置 (HarmoniXX FHG) 组成。该系统由一台 Coherent 的 Paladin 532 超快锁模激光泵浦提供 20W 的平均功率，脉冲宽度为 15 ps，重复频率为 80 MHz。
图 27 激光布局
出射波长，目前用到 190-220nm 波段（固定在 200nm），也就是 3+1 模块。
图 28 出射激光范围
用前检查
进入洁净间需穿洁净服和鞋套，带好护目镜，切勿直视激光。使用纸张等低燃点的物品时要小心操作，避免点燃。
LBO 晶体需要维持高温防止潮解，请不要随意关闭 OPO 电源。
确认水冷水位和工作状态，水温不应超过 28 度，水位过低时及时加入冷却水。
洁净间温度在 18-22°C 之间，相对湿度在 30-40% 之间。
在记录本上记录下这些信息，如有任何条件不符合上述要求，请勿进行实验，联系管理员。
图 29 激光冷却系统
开启激光步骤
光反馈模式
确认泵浦激光器电源工作状态，显示 STAND BY 表示正常待机中，可以启动。
图 30 pump激光器控制器
确认激光光路未被遮挡，确认没有光学元件会将光路折射和反射到预期外的位置。
打开激光器软件，点击 Connect，连接到激光器，正常状态软件默认开启。
图 31 pump激光控制软件1
按下启动按钮，激光器开始启动。
图 32 pump激光控制软件2
等待激光器功率稳定，一般需要半小时左右。
图 33 pump激光控制软件3
激光器稳定后，右下角 Status 会显示为 Normal Operation，功率会稳定在 20 ± 0.005W。
图 34 pump激光控制软件4
需要进行下一步时，按下 Shutter 按钮，可以看到绿色激光稳定地从激光器出射，通过两块反射镜进入到 OPO 中。
图 35 pump激光入射OPO示意图
电流模式
Note
搬家后，由于光反馈模式下输出功率在 ±0.5 W 之内跳动，所以采用电控模式，输出功率更加稳定些。
按照光反馈模式的 1-3 步骤打开软件，点击 enable current mode，进入电流模式。
图 36 pump激光电流控制软件1
点击 Overview 选项，进入参数调节界面。Oscillator Current 为振荡器电流，是电流模式的调节项，初始状态下为 0。
图 37 pump激光电流控制软件2
按下启动按钮，激光器开始启动。
将目标电流值输入进 Oscillator Current 的 Set 栏，按回车键确认，等待 Real 栏的数值稳定，一般需要 20 分钟左右。
不同的电流大小对应于不同的激光功率，具体数值如下表所示，一般会将激光器功率稳定在 20 W。
按下 Shutter 按钮，可看到绿色激光从激光器出射，经两块反射镜进入到 OPO 中。
设置电流（%） |
实际电流（%） |
显示功率 (W) |
实测功率 (W) |
OPO 接收功率 (W) |
|---|---|---|---|---|
96.4 |
96.3 |
18.34 |
20.2 |
19.7 |
96.8 |
96.6 |
19.06 |
21.3 |
20.4 |
97.3 |
97.2 |
19.93 |
22.4 |
21.1 |
98.3 |
98.2 |
21.01 |
23.4 |
22.8 |
98.7 |
98.6 |
21.45 |
23.9 |
23.1 |
100 |
99.9 |
22.09 |
24.7 |
24.0 |
开启 OPO 步骤
打开 OPO 软件，按下 OK，软件会自动读取上一次运行的参数。如果 532nm 激光器的 Shutter 已经打开，激光已经入射到 OPO 内，可以在软件上看到入射波长 (Pump WL) 和功率 (Pump Power)。确认入射功率在 18W 以上，如果功率过低，则可能需要调整前两块反射镜。
图 38 OPO 软件图标
图 39 OPO 软件1
按下 OPEN Pump in 按钮，打开 OPO 的前挡板，使激光可以入射到仪器内。
在 Signal [nm] 下方输入所需输出的波长，波长范围在 760nm 到 840nm 之间（现在使用为 800nm）；按下 Set to Automatic，软件会自动调整光路，包括 LBO 晶体温度 (Temperature)、光路长 (Cavity Length)、Lyot 滤波器角度 (Lyot Angle) 和相位匹配等。此时需要观察 LBO 晶体温度能否稳定，若不能稳定，则可能需要调整 OPO 内部光路。自动调整光路需要一定时间，请等待自动调整完成再进行下一步操作。
图 40 opo 软件2
通过软件可以观察输出光的波长 (Sig. Center WL)、半高宽 (Sig. FWHM) 和功率 (Sig. Power)。功率长时间稳定在 6500mW 以上为正常状态。长时间使用后波长可能会有漂移，只需再次使用 Set to Automatic 调整即可。
图 41 opo 软件3
按下 OPO 软件上 OPEN Output 按钮，打开 OPO 的后挡板，激光可以通过两块反射镜输出至 HarmoniXX 四倍频模块。
输出光功率不达标的情况下，可以打开 OPO 上方两个挡板，用内六角扳手调整里面的 4 个螺丝，一边观察输出功率，一边调整光路。调整完成后可以再次使用软件的自动调整优化输出功率。（频率半年一次，暂不对用户开放）
图 42 OPO 调整示意图
使用结束
关闭 OPO 软件的 Pump in 和 Output，然后关闭软件。
关闭激光器的 Shutter，关闭激光器，软件无需关闭。
FHG HarmoniXX 四倍频优化流程
四倍频模块已经在 800nm 波长下优化完成，用户可以直接使用。这里介绍切换波长时的优化流程。
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