一种基于调制转移谱稳频的碱金属小光钟及其控制方法

    公开(公告)号:CN107015473A

    公开(公告)日:2017-08-04

    申请号:CN201710192626.0

    申请日:2017-03-28

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G04F5/14

    Abstract: 本发明公开了一种基于调制转移谱稳频的碱金属小光钟及其控制方法。本发明集成应用四方面技术:超窄线宽干涉滤光片外腔半导体激光器、调制转移谱、窄线宽碱金属原子跃迁谱线和快速相位调制反馈,创新性地实现高稳定度的小型激光频率标准,将激光器发出的激光波长锁定在碱金属原子的跃迁谱上;探测光和泵浦光的光强可以独立控制,更好地实现激光频率的锁定;调制转移谱技术可以有效地避免低频噪声的干扰,同时具有更加平坦的背底;本发明集成创新带来性能指标上的飞跃式提升,所实现的高稳定度的小型激光频率标准,秒级稳定度达到10‑14,其稳定度指标上超过目前国际上碱金属原子所有的其他波段光频量子频率标准和长度标准两个数量级。

    一种产生红外2.7微米激光的装置及方法

    公开(公告)号:CN103872574B

    公开(公告)日:2016-11-23

    申请号:CN201410097929.0

    申请日:2014-03-17

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 郭弘 罗斌 陈景标

    Abstract: 本发明属于激光技术领域,具体涉及一种产生红外2.7微米激光的装置及方法。本发明利用高密度的铷原子蒸汽室,通过420nm激光泵浦的作用将铷原子泵浦到62P3/2态,建立铷原子62P3/2态与62S1/2态之间的布居数反转,在外加激光谐振腔的反馈作用下,达到激光阈值后输出对应铷原子能级跃迁的红外2.732微米波段激光。从已有文献资料上从来没有关于这种红外2.7微米波段激光的报道,本发明产生红外2.732微米波段激光的技术方案,在原理、结构、方法及装置等方面,简单可靠,克服各种传统红外2.7微米波段激光的研制复杂性,因此工作稳定,具有重要的应用价值,是产生红外2.732微米波段激光的新途径。

    一种阴极灯法拉第反常色散原子滤光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN104730740A

    公开(公告)日:2015-06-24

    申请号:CN201510157812.1

    申请日:2015-04-03

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G02F1/09 G02F1/0136 G02F1/092

    Abstract: 本发明公布了一种阴极灯法拉第反常色散原子滤光器,包括空心阴极灯、驱动电流源、永磁体或电磁线圈、起偏器和检偏器;空心阴极灯连接驱动电流源;永磁体或电磁线圈分别放置在空心阴极灯的前后端,与空心阴极灯之间设置有间距;空心阴极灯的后端放置检偏器,空心阴极灯的前端放置起偏器;检偏器的偏振方向与起偏器的偏振方向垂直;永磁体或电磁线圈产生的磁场对入射光信号产生旋光效应,实现信号光的偏振旋转,从而实现对光信号的提取及噪声信号的隔离。本发明简单易行、价格低廉,且性能高、工作稳定;增多了可利用的原子种类,获得的原子滤光器对激光稳频、生物医学检测等领域有重要意义。

    一种用于激光稳频的单峰87Rb同位素原子滤光器及其滤光方法

    公开(公告)号:CN103701030A

    公开(公告)日:2014-04-02

    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。

    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

    公开(公告)号:CN103414470A

    公开(公告)日:2013-11-27

    申请号:CN201310322979.X

    申请日:2013-07-29

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 陈景标 庄伟

    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。

    一种低温低磁场超窄线宽原子滤光器及其使用方法

    公开(公告)号:CN103293579A

    公开(公告)日:2013-09-11

    申请号:CN201310189011.4

    申请日:2013-05-21

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 郭弘 陈景标

    Abstract: 本发明涉及一种低温低磁场超窄线宽原子滤光器及使用该滤光器进行滤光的方法。所述的超窄线宽原子滤光器由外腔激光器、格兰泰勒棱镜、场强度为8~13高斯低磁场永磁体、温度60~90℃的低温碱金属原子泡、光电探测器、温度控制系统与饱和吸收光谱仪等组成。本发明的超窄线宽原子滤光器,设计原理明晰,结构简单,易于制造,滤光性能高,工作稳定,寿命长,透射带宽只有25MHz;所获得的窄线宽光谱,对激光稳频、生物医学检测等领域具有重要意义。

    原子激发态反常色散原子滤光器及过滤信号光的方法

    公开(公告)号:CN102386556B

    公开(公告)日:2013-08-07

    申请号:CN201110283995.3

    申请日:2011-09-22

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种原子激发态反常色散原子滤光器及过滤信号光的方法,过滤器包括第一起偏器件、第二起偏器件、至少一个无极灯和加热元件,无极灯位于第一起偏器件和第二起偏器件的中间,第一起偏器件和第二起偏器件的起偏方向达到对没有旋光效应的光的最大消光作用,无极灯中形成一个大小和方向可调节的静磁场,无极灯靠近起偏器件的两端可透光,加热元件固定在无极灯上。过滤信号光的方法为:1)调整滤光器中静磁场的大小;2)加热并启动无极灯;3)信号光从第一起偏器件入射后穿过无极灯发生偏振面的旋转后透过第二起偏器件,获得过滤后的信号光。本发明使用无极灯构成的原子滤光器可以省去泵浦激光系统,使滤光器的成本、体积和复杂度大大降低。

    原子激发态反常色散原子滤光器及过滤信号光的方法

    公开(公告)号:CN102386556A

    公开(公告)日:2012-03-21

    申请号:CN201110283995.3

    申请日:2011-09-22

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种原子激发态反常色散原子滤光器及过滤信号光的方法,过滤器包括第一起偏器件、第二起偏器件、至少一个无极灯和加热元件,无极灯位于第一起偏器件和第二起偏器件的中间,第一起偏器件和第二起偏器件的起偏方向达到对没有旋光效应的光的最大消光作用,无极灯中形成一个大小和方向可调节的静磁场,无极灯靠近起偏器件的两端可透光,加热元件固定在无极灯上。过滤信号光的方法为:1)调整滤光器中静磁场的大小;2)加热并启动无极灯;3)信号光从第一起偏器件入射后穿过无极灯发生偏振面的旋转后透过第二起偏器件,获得过滤后的信号光。本发明使用无极灯构成的原子滤光器可以省去泵浦激光系统,使滤光器的成本、体积和复杂度大大降低。

    碱金属气体无极灯泵浦输出碱金属气体激光的方法和激光器

    公开(公告)号:CN101841122A

    公开(公告)日:2010-09-22

    申请号:CN201010136618.2

    申请日:2010-03-29

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 陈景标

    Abstract: 本发明公开了一种碱金属气体无极灯泵浦输出碱金属气体激光的方法和激光器。方法包括:采用碱金属气体无极灯产生在第一激发态到基态之间跃迁谱线所发泵浦光泵浦汽室中的碱金属气体原子,以使汽室中的碱金属气体原子跃迁到第一激发态,其中,碱金属气体无极灯中所充碱金属气体与汽室中的碱金属气体种类相同;通过汽室中混合的其他气体原子和/或气体分子与汽室中的碱金属气体原子的碰撞作用,汽室中的碱金属气体原子从第一激发态迁移至与第一激发态相近的第二激发态,形成第二激发态与基态之间的布局数反转;在汽室所处的谐振腔的反馈作用下,输出第二激发态到基态之间跃迁谱线对应频率的碱金属气体激光。

    用分离场技术实现激光输出的方法及分离场激光器

    公开(公告)号:CN100527548C

    公开(公告)日:2009-08-12

    申请号:CN200610109657.7

    申请日:2006-08-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种用分离场技术实现激光输出的方法,属于激光技术领域。该方法利用分离场技术,把激光谐振腔分成两个或更多的折合部分,原子与激光谐振腔分多次相互耦合,增加了原子束与谐振腔的相互作用时间,减小了飞行时间增宽对激光线宽的影响,从而输出激光线宽明显窄于普通的激光。本发明同时提供一种分离场激光器,该激光器的激光增益介质与激光腔的场模有几次时间域上分离开来的相干作用,具有频率稳定性好,频率准确度高等特点。

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