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公开(公告)号：CN107370016A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710690811.2
申请日：2017-08-14
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种通信波段1.5微米激光波长标准产生方法，包括：(1)使由镀增透膜的激光二极管发出的激光通过由射频激励的铷原子5P-4D激发态1529nm滤光器，对激光的频率进行选模；(2)经过选模后的激光被激光腔镜反馈回所述激光二极管；(3)所述激光二极管输出在铷原子滤光对应的5P-4D跃迁波长1529nm之上形成激射的激光波长标准。本发明利用镀增透膜的激光二极管及由射频激励的铷原子5P-4D激发态1529nm滤光器和激光腔镜反馈的方法，实现了一种通信波段1.5微米激光波长标准，具有长期稳定性和准确性，可为一种国际上新型的光通信领域提供长期稳定的1.5微米激光波长标准。
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公开(公告)号：CN103809426B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410092575.0
申请日：2014-03-13
Applicant: 北京大学
IPC: G04F5/14 , H01S5/0687
Abstract: 本发明属于原子钟与频率标技术领域，具体涉及一种单电子原子光钟及其制备方法。本发明技术方案是利用单电子原子基态到第2激发态之间的激光频段的跃迁作为光频段的量子频率标准，在结合光梳得频率传递后实现的光钟。该方案中，以铯原子为例，可利用铯原子第2激发态的窄谱线宽特性，在线圈产生的外磁场中磁子能级可以被分解出来，用于激光稳频。磁场与原子炉的温度可以进行控制来优化系统处于良好的工作状态。加上系统外壳设计，可以屏蔽掉外界的电磁干扰。通过调节半导体激光器的电流、温度与控制腔长的压电陶瓷电压来将激光的最终输出频率稳定在铯原子的6S到7P1/2的459nm或6S到7P3/2的455nm的波长跃迁谱线上。
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公开(公告)号：CN103414470B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310322979.X
申请日：2013-07-29
Applicant: 北京大学
IPC: H03L7/26
Abstract: 本发明涉及一种增益介质与量子参考介质分离的主动光钟产生方法和装置。该装置包括光学谐振腔，以及位于光学谐振腔腔中并在空间上分离的量子参考介质和布居数反转的增益介质，其中量子参考介质位于一磁场中。激光光场在外磁场中的量子参考介质的原子钟跃迁谱线上产生法拉第磁致旋光效应，在光学法珀谐振腔的反馈作用下和在准直透镜对光束进行准直条件下，增益介质产生受激辐射并达到激光振荡阀值，形成主动光钟的激光并从光学谐振腔的输出端输出。本发明利用了两种在空间上完全独立的分离开来的介质，满足主动光钟的输出功率大和窄线宽的需求，输出激光具有非常好的频率稳定性和准确性。
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公开(公告)号：CN103701030B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201410004968.1
申请日：2014-01-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一种用于激光稳频的单峰87Rb同位素原子滤光器以及使用所述原子滤光器进行滤光的方法。该滤光器由外腔激光器1、光学隔离器2、第一半透半反镜3、第二半透半反镜4、第一高反镜5、自然铷泡6等器件组成。本发明利用同位素87Rb基态原子在磁场中的法拉第反常色散效应，通过永磁体等磁场源产生均匀磁场，使激光与原子相互作用，改变激光偏振方向。利用两块偏振棱镜限定激光透射偏振方向，选出特定频率光波，达到滤光的目的。通过温度控制系统使系统处于良好的工作状态。本发明的单峰原子滤光器结构简单，滤光性能高，工作稳定，寿命长，透射率达到78.0%以上，在原子与光相互作用的实验中，具有非常重要的意义。
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公开(公告)号：CN102377431B
公开(公告)日：2013-07-31
申请号：CN201010248337.6
申请日：2010-08-06
Applicant: 北京大学
Inventor： 陈景标
Abstract: 本发明提供一种相干布局数囚禁原子钟及其实现方法，其中方法包括：将碱金属气体无极灯滤光后作为泵浦光源对气室中的碱金属气体原子进行泵浦，实现布局数反转后在激光谐振腔作用下形成碱金属气体激光；对碱金属气体激光进行处理，经过锁相获得双频激光，或经过调制获得n频激光；采用获得的激光对碱金属原子气泡进行激光抽运，根据激光对碱金属原子气泡进行激光抽运产生的信号生成标准频率的信号。本发明采用碱金属激光作为CPT原子钟的激光光源，增强了碱金属激光的频率的稳定性，提高了CPT原子钟的精度和可靠性。另外，作为增益介质的碱金属气体寿命长，即使工作在较高温度下，碱金属激光器的寿命也可以达到二十年，增加了CPT原子钟的寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102593694A
公开(公告)日：2012-07-18
申请号：CN201210034325.2
申请日：2012-02-15
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种基于四能级量子系统的主动激光频率标准的产生装置和方法。首先在一法珀腔内设一充有增益介质的气室，该增益介质为四能级量子系统的原子气体。然后在所述法珀腔一端射入泵浦激光，将所述原子气体从基态能级激发至第四能级。第四能级上的原子通过自发辐射向低能级跃迁，在第三能级和第二能级实现原子布居数反转。第三能级上的原子自发辐射或受激辐射光子跃迁至所述第二能级，在所述法珀腔的作用下产生受激辐射，并从所述法珀腔另一端输出激光。本发明的主动激光频率标准具有非常好的频率稳定性和准确性。
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公开(公告)号：CN102545004A
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201210042034.8
申请日：2012-02-22
Applicant: 北京大学
IPC: H01S3/0915 , H01S3/00 , G02B27/28
Abstract: 本发明公开了一种1.5微米波段的反常色散滤光器及过滤信号的方法，属于光电子技术领域。本方法为：1)在滤光光路中依次放置一第一起偏器、一铷灯、一第二起偏器；2)通过一加热装置将铷灯加热到设定温度范围内，并进行温度控制；3)为铷灯提供所需的射频功率，使铷灯对目标信号光偏振面进行偏转；4)调整第一起偏器或第二起偏器的偏振方向，对输入的信号光进行过滤，得到该目标信号光。本滤光器包括第一起偏器、铷灯、第二起偏器；其中，铷灯置于一静磁场内，且靠近第一、二起偏器的两端可透光；铷灯外绕有一射频耦合线圈，并设有一加热装置。本发明降低了激发态原子滤光器的系统体积和成本，可实现对不同波长同时滤波效果。
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公开(公告)号：CN102522687A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110421511.7
申请日：2011-12-15
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种单透射峰原子滤光器，以及应用该滤光器进行滤光的方法。该原子滤光器包括：一充有惰性气体的碱金属原子泡、两个偏振片、一磁场源以及一温度控制系统。在应用该原子滤光器进行滤光时，首先调节所述两个偏振片的偏振方向至互相垂直，对入射光进行选光；然后利用温度控制系统对所述碱金属原子泡进行温度控制；再利用碱金属原子在均匀磁场中的法拉第反常色散效应对入射光进行旋光，获得单透射峰光谱。本发明利用了惰性气体和碱金属气体混杂后实现的法拉第反常色散效应，设计原理明晰，结构简单，工作稳定，滤光性能高。
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公开(公告)号：CN102377431A
公开(公告)日：2012-03-14
申请号：CN201010248337.6
申请日：2010-08-06
Applicant: 北京大学
Inventor： 陈景标
IPC: H03L7/26
Abstract: 本发明提供一种相干布局数囚禁原子钟及其实现方法，其中方法包括：将碱金属气体无极灯滤光后作为泵浦光源对气室中的碱金属气体原子进行泵浦，实现布局数反转后在激光谐振腔作用下形成碱金属气体激光；对碱金属气体激光进行处理，经过锁相获得双频激光，或经过调制获得n频激光；采用获得的激光对碱金属原子气泡进行激光抽运，根据激光对碱金属原子气泡进行激光抽运产生的信号生成标准频率的信号。本发明采用碱金属激光作为CPT原子钟的激光光源，增强了碱金属激光的频率的稳定性，提高了CPT原子钟的精度和可靠性。另外，作为增益介质的碱金属气体寿命长，即使工作在较高温度下，碱金属激光器的寿命也可以达到二十年，增加了CPT原子钟的寿命。
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公开(公告)号：CN101846965A
公开(公告)日：2010-09-29
申请号：CN201010163397.8
申请日：2010-04-28
Applicant: 北京大学
Inventor： 陈景标
Abstract: 本发明涉及一种灯泵铷气体激光抽运铷泡输出标准频率的方法及铷原子钟，方法包括：将铷气体无极灯滤光后作为泵浦光源对原子汽室中的铷气体原子进行泵浦实现布局数反转后在激光谐振腔作用下形成灯泵铷气体激光；利用灯泵铷气体激光对设置在微波腔内的铷泡进行激光抽运，并利用灯泵铷气体激光检测抽运后的铷原子在微波腔中与微波场发生相互作用发生跃迁的跃迁几率，根据检测到的跃迁几率锁定馈入微波腔的微波频率，使馈入微波腔的微波频率锁定在原子的钟跃迁频率上。本发明实施例，由于灯泵铷气体激光的频率在失锁的状态下仍工作在铷跃迁谱线展宽谱上，因此即使灯泵铷气体激光的频率发生失锁，也可以快速地将灯泵铷气体激光锁定在所需的激光频率上。
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