一种用于冷原子干涉仪的双向扩束稳频方法及装置

    公开(公告)号:CN112366515A

    公开(公告)日:2021-02-12

    申请号:CN202011280308.8

    申请日:2020-11-16

    Abstract: 本发明公开的一种用于冷原子干涉仪的双向扩束稳频方法及装置,属于精密激光光谱技术、激光稳频技术和精密计量标准技术领域。本发明的装置主要由激光模块、分束模块、双向扩束系统、四波混频发生模块、外调制模块、光电探测模块、电混频模块、伺服控制模块组成。本发明通过结合调制转移光谱稳频技术和塞曼移频技术,引入自制的双向扩束系统,能够避免对激光器直接加调制而带来的附加噪声;充分发挥调制转移谱稳频技术消除多普勒背景和高信噪比的优势,通过引入塞曼移频能够大范围增加稳频装置锁定频率范围;通过引入双向扩束系统能够提高探测信号信噪比,减小饱和增宽效应,使谱线变窄,实现窄线宽、低本底、外调制、高信噪比、高频率稳定度稳频。

    一种原子喷泉装置
    12.
    发明公开

    公开(公告)号:CN111412908A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010319890.8

    申请日:2020-04-22

    Abstract: 本发明涉及一种原子喷泉装置,属于冷原子干涉仪领域。冷原子团处于非零塞曼子能级上;梯度磁场线圈的目的是产生四极型阱,原子团在其中会受到与阱内磁场梯度大小成正比的作用力,偏置磁场线圈由亥姆霍兹线圈构成,目的是产生大小和方向可变的均匀磁场,改变四极型阱的磁场零点位置,四个线圈共同作用,使原子团受到定向的加速,进而实现方向任意的原子喷泉;磁场线圈驱动电路目的是给磁场线圈提供驱动电流,实现原子喷泉的开启和关闭,以及方向和速度的设置,并保持原子喷泉方向的稳定。本发明实现了方向任意选择且方向稳定的原子喷泉,且不会对原子团造成加热,装置可靠稳定、使用方便,满足原子干涉仪的使用需求,提升了其惯性参数测量能力。

    一种激光反向作用装置及方法

    公开(公告)号:CN110176714A

    公开(公告)日:2019-08-27

    申请号:CN201910485460.0

    申请日:2019-06-05

    Abstract: 本发明提供了一种激光反向作用装置及方法,所述装置包括:粒子模块、激光发生单元和反射单元,粒子模块用于提供作为反向作用对象的粒子;激光发生单元用于提供在空间上完全重合且传播方向相同的高频激光分量和低频激光分量;反射单元用于垂直反射所述高频激光分量和低频激光分量,以形成与所述高频激光分量和低频激光分量在空间上完全重合且传播方向相反的拉曼激光空间场;所述粒子模块位于所述激光发生单元与所述反射单元之间。本发明不需额外增加特殊器件和复杂光路,利用粒子多普勒速度实现拉曼激光脉冲的反向作用,具有系统简单、操作简便快捷的优良特点,便于推广,作用显著。

    一种激光稳频装置及方法
    14.
    发明公开

    公开(公告)号:CN110165547A

    公开(公告)日:2019-08-23

    申请号:CN201910404699.0

    申请日:2019-05-15

    Abstract: 本发明提供了一种激光稳频装置及方法,装置包括:分束单元、光谱信号单元、探测单元及反馈单元,分束单元将由激光发生装置发出的激光转换为稳频用光;光谱信号单元包括:分光器、调光器及偏移器;分光器从稳频用光中分离出泵浦光和第一探测光,调光器重合泵浦光及第一探测光以得到样本光,偏移器偏移样本光的左旋圆偏光和右旋圆偏光;探测单元处理样本光的左旋圆偏光和右旋圆偏光得到两个双色谱信号;反馈单元对两个双色谱信号进行差分处理得到光谱信号,并根据光谱信号反馈控制激光发生装置发出的激光的频率,通过利用双色普技术作差得到光谱信号,能够实现将激光发生装置输出的激光的频率锁定,以实现稳频。

    一种光学锁相环装置
    15.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114371582B

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202111530026.3

    申请日:2021-12-09

    Abstract: 本发明涉及一种光学锁相环装置,属于原子物理和量子光学中的相干激光制备方法领域。本发明的一种光学锁相环装置包括:激光拍频模块、微波混频模块、鉴频鉴相模块以及环路滤波模块;激光拍频模块得到待锁定拍频信号,微波混频模块将其下变频到本振信号,在鉴频鉴相模块与参考信号相比较,得到鉴相信号,经由环路滤波模块处理后得到反馈信号控制激光器,形成光学锁相环的闭环锁定。本发明通过双平衡混频器和上变频混频器结合混频,当调节激光频率差时,本振信号维持不变,使光学锁相环一直工作在最佳性能处,提升锁定带大小,且不会产生额外的环路相移,适合高性能相干激光的制备;本发明中的环路滤波器完全替代昂贵笨重的商业锁频控制器。

    一种宽工作温度范围的激光锁频方法及装置

    公开(公告)号:CN119726345A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411582685.5

    申请日:2024-11-07

    Abstract: 一种宽工作温度范围的激光锁频方法及装置,属于原子物理、量子光学和精密测量领域。本发明使用调制方法把初始原子光谱信号上变频到高频原子光谱信号;使用下变频混频器作为解调器件,参考信号输入为放大后的高频原子光谱信号,本振信号输入为调制信号,中频信号输出为锁频用误差信号;放大器具有较高的增益和1dB压缩点,在环境温度变化导致初始原子光谱信号变化时仍然能将高频原子光谱信号幅度放大到高于混频器的1dB压缩点,此时下变频混频器工作在非线性饱和区,中频信号输出不随参考信号幅度变化,误差信号大小不随环境温度波动而变化,进而实现宽工作温度范围的激光锁频。本发明具有简化电路、节省成本、减小装置体积、降低功耗等优点。

    一种激光快速跳频锁定方法
    17.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119651334A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411582615.X

    申请日:2024-11-07

    Abstract: 一种激光快速跳频锁定方法,属于原子物理和激光锁频领域。本发明将激光器的频率通过移频EOM和调制转移稳频稳定,改变激光管温度,使激光输出频率产生对应变化,连续改变激光管温度,同时使用信号发生器产生快速斜坡电压,扫描激光器波长,在示波器上记录频率锁定误差信号零点对应的扫描电压,记录多组不同激光管温度下对应误差信号零点电压值,将测量得到的电压‑频率曲线经过多项式拟合,得到其关系式。在进行激光器跳频锁定时,使用信号源控制移频EOM使激光器待锁定的频率变化,根据计算得到的电压和频率的曲线,控制激光器电压直接变化,获得误差信号以实现快速跳锁激光器频率,同时具有激光器频率跳跃锁定速度快、跳频锁定范围大等特点。

    一种基于电光调制器边带调制的激光偏频锁定装置和方法

    公开(公告)号:CN118249185A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202311829632.4

    申请日:2023-12-28

    Abstract: 本发明公开了一种基于电光调制器边带调制的激光偏频锁定装置和方法,在所述装置中,光纤激光器输出的激光经过光纤分束器后分为探测光和泵浦光,探测光正向传输至原子气室,泵浦光经过电光调制器和光纤环形器反向传输至原子气室;探测光和泵浦光在原子气室中发生近四波混频效应;调制解调单元产生射频驱动信号加载到电光调制器,使泵浦光产生边带,并将光纤探测器的探测信号与调制参考信号混频得到探测光和泵浦光的光外差拍频信号,通过对拍频信号进行解调得到边带误差信号;反馈控制单元将边带误差信号反馈到光纤激光器,将激光频率锁定到边带误差信号的过零点上,实现边带调制激光锁频。本发明能够仅使用单个电光调制器实现边带调制激光锁频。

    基于布洛赫振荡技术的小型化超冷原子干涉重力仪

    公开(公告)号:CN111751894B

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202010689587.7

    申请日:2020-07-17

    Inventor: 胡栋 白金海 王宇

    Abstract: 本发明涉及一种基于布洛赫振荡技术的小型化超冷原子干涉重力仪,在冷原子和精密测量实验中应用。本发明的目的是为了解决现有技术存在的体积和测量精度无法兼顾的问题,提供一种基于布洛赫振荡技术的小型化超冷原子干涉重力仪。该装置包括包括:冷却激光光源、光阱光光源、拉曼激光光源、光晶格光光源、频谱仪、真空腔、主动隔振平台和微波信号发生器;本发明的装置能够在很小体积内实现高精度重力测量,同时新的晶格加载方法,能够实现加载速度快,原子损失小的效果,有利于提高重力测量精度。

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