Abstract
The second harmonic, wavelength is 397nm, of the continuous wave diode laser, whose maximum power is 35mW, was generated in $LiIO_3$ crystals in a ring enhancement cavity. 5mm- and 10mm-long crystals cut $43.21^{\circ}$ for optic axis were used in this experiment. Both surfaces of those were anti-reflection coated for 794nm. In case the crystal was inserted into the cavity, the condition of separation between two concave mirrors for the optimum mode matching was found. The conversion efficiency of second harmonic generation was increased by the resonant enhancement of pumping power in the ring enhancement cavity, and the frequency of diode laser was locked to that of the counter-propagation mode generated from the surface of crystal. When the pumping power was 28 mW, the infrared buildup factor was about 45 without the crystal, and 14 with the crystal due to the transmission loss of crystal. The maximum second harmonic powers of $1.5{\mu}W$ and $6.6{\mu}W$ were obtained, and corresponding conversion efficiencies were $(6.584{\pm}0.56){\times}10^{-3}$%, $2.6{\pm}0.21){\times}10%{-2}$% in 5mm- and 10mm-long $LiIO_3$, respectively.
고리형 증폭 공진기를 이용하여 $LiIO_3$ 결정에서 최대 출력 35mW의 연속발진 레이저 다이오우드에 대한, 제2조화파(파장 397 nm)를 발생시켰다. 사용된 비선형 결정은 두께 5mm, 10mm의 $LiIO_3$로 광축에 대해 $43.21^{\circ}$ 각도로 절단된 것이며, 양면은 파장 794nm에 대해 AR코팅(anti-reflection coating)을 하였다. 공진기 안에 결정이 들어갔을 경우, 펌핑광에 대해 최적의 모드매칭(mode matching)이 이루어지는 곡률 거울간 거리의 적정조건을 찾아내었다. 고리형 증폭 공진기에 의한 펑핑광의 공진증폭(resonant enchancement)으로 제2조화파 변화효율을 향상시킬 수 있었으며, 결정으로부터의 산란광에 의한 역진모드(counter-propagation mode)를 이용하여 레이저 다이오드의 주파수를 고리형 증폭 공진기의 공진 주파수에 locking 시켰다. 공진증폭율은 결정이 없을 때 약 45배, 결정이 있을 때에는 결정의 투과 손실로 인하여 약 14배이었다. 펌프 레이저 출력에 대한 제2조화파의 출력을 측정하였고, 28mW의 입사 출력에 대해 두께 5mm와 10mm에서 각각 $1.5{\mu}W$와 $6.6{\mu}W$ 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 그에 해당하는 변환효율(conversion efficiency)은 각각 $(6.584{\pm}0.56){\times}10^{-3}$%, $(2.6{\pm}0.21){\times}10%{-2}$%이었다.