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公开(公告)号：CN119362157A
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202411308240.8
申请日：2024-09-19
Applicant: 北京大学
IPC: H01S5/40 , H01S5/02253 , H01S5/02255 , H01S5/062
Abstract: 本发明公开了一种基于空间合束的大功率法拉第激光器及其实现方法，包括大功率半导体激光二极管阵列，用于产生多束激光；快轴准直透镜阵列，用于对每束激光的快轴进行准直；慢轴准直透镜阵列，用于对每束激光的慢轴进行准直；反射镜阵列，用于对快轴、慢轴均准直后的多束激光进行空间合束后入射到扩束透镜组合；扩束透镜组合，用于对入射光束进行扩束后经半波片入射到法拉第原子滤光器；法拉第原子滤光器用于对入射光进行频率选择性的偏振旋转后经第二偏振分光棱镜反射到全反射镜，经全反射镜返回大功率半导体激光二极管阵列实现外腔反馈；频率位于透射峰外的光经第二偏振分光棱镜透射作为激光器的第二路输出。本发明大幅提高了光‑光转换效率。
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公开(公告)号：CN118915415A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411232946.0
申请日：2024-09-04
Applicant: 北京大学
IPC: G04F5/14
Abstract: 本发明公开了一种基于法拉第激光器的双激光抽运铯束原子钟，包括第一法拉第激光器、第二法拉第激光器、铯炉、微波腔、荧光收集器、铯钟锁定电路和微波信号源；第一法拉第激光器采用调制转移谱稳频技术锁定在铯原子62S1/2(F＝4)→62P3/2(F’＝5)上，作为探测光和移频后得到的4‑4’σ偏振第一抽运光；第二法拉第激光器锁定在铯原子62S1/2(F＝3)→62P3/2(F’＝2)上，移频后作为3‑3’π偏振第二抽运光；在两束抽运光的作用下，原子由单光抽运时下均匀分布在基态F＝3的七个子能级，转变成主要聚集在基态F＝3，mF＝0子能级上，钟信号的信噪比得到极大提升，获得铯钟锁定后优异的频率稳定度。
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公开(公告)号：CN118017351A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410055316.4
申请日：2024-01-15
Applicant: 北京大学
IPC: H01S5/14 , H01S5/028 , H01S5/026 , H01S5/0239 , H01S5/02355 , G02B5/20 , G02F1/09 , G02B27/28
Abstract: 本发明公开了一种芯片级法拉第激光器及其实现方法，涉及半导体激光技术领域以及MEMS芯片制造技术领域，该激光器包括镀增透膜的微型激光二极管、准直扩束模块、微型法拉第原子滤光器、反馈腔镜、压电陶瓷以及激光器固定装置。本发明利用MEMS技术制作的芯片级法拉第原子滤光器作为外腔半导体激光器的选频器件，实现了首个芯片级法拉第激光器，通过光电子器件的小型化和集成化，芯片级法拉第激光器的体积远小于主流法拉第激光器，且性能优于传统光栅、干涉滤光片选频的外腔半导体激光器，可应用于芯片原子钟等可移动、便携式时频设备。
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公开(公告)号：CN115021061B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202210484521.3
申请日：2022-05-06
Applicant: 北京大学 , 浙江法拉第激光科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于原子共振跃迁高稳定度、低噪声光生微波装置及方法，包括：双频法拉第激光模块，用于选模和滤光，输出双频激光；稳频模块，用于将双频激光中的一个激光频率锁定至相应的原子跃迁谱线，激光频率的锁定参考真正溯源；锁相环模块，用于锁定单腔双频激光同时输出产生的拍频信号；双频法拉第激光模块包括：镀增透膜二极管、双频法拉第反常色散原子滤光器、光学耦合输出镜以及压电陶瓷；所述镀增透膜二极管发出的宽带荧光中仅有两个特定频率的光通过双频法拉第反常色散原子滤光器后垂直入射至光学耦合输出镜，通过光学耦合输出镜的第一反射光，沿原路返回至镀增透膜二极管，形成光学谐振腔，实现两个激光模式的输出。
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公开(公告)号：CN117761997A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311681133.5
申请日：2023-12-08
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MEMS原子气室的芯片主动光钟及其实现方法。本发明通过激光对MEMS原子气室中的增益介质进行泵浦，建立布居数反转，通过谐振腔的腔反馈，使自发辐射不断放大达到激光阈值后输出主动激射信号。由于产生主动激射信号的谐振腔是坏腔，其增益线宽远小于腔模线宽，能大大抑制腔牵引效应带来的噪声，输出激光可直接作为光频标信号使用，无需伺服电路来稳定谐振腔腔长，减小了系统的体积和功耗。同时以MEMS原子气室作为核心部件，各个光电元器件以堆叠方式组装并集成于硅基芯片上，结合芯片微腔光梳进行频率下转换，实现窄线宽、高稳定度的芯片主动光钟。本发明为主动光钟在小型化、便携式时频设备中的部署提供新途径。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117275790A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202210672698.6
申请日：2022-06-14
Applicant: 温州激光与光电子协同创新中心 , 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种偏振极化增强型高透射超窄带宽冷原子滤光器及实现方法。本发明通过激光冷却技术使原子减速，以减小多普勒效应对原子滤光器透射带宽压窄的影响；再结合偏振光抽运技术，使原子在基态塞曼子能级上产生远离玻尔兹曼分布的单向原子布居，如此单向布居的原子使线偏振探测激光中的其中一个圆偏振光分量被吸收，而另一个则几乎不被吸收，由此带来线偏振探测激光偏振面的旋转，形成较大角度、较高透过率的旋光。依据上述偏振极化增强的原理，本发明最终实现了冷原子滤光器透过率近15倍的提高。本发明利用偏振光抽运技术实现的高透射超窄带宽冷原子滤光器可以无需施加旋光磁场，这也是区别于传统法拉第原子滤光器的一个显著技术创新。
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公开(公告)号：CN117275789A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202210671258.9
申请日：2022-06-14
Applicant: 温州激光与光电子协同创新中心 , 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于冷原子的超窄带宽原子滤光器及其实现方法。本发明把冷原子与原子滤光器相结合，通过激光冷却技术使原子减速，以减小多普勒效应的影响，进而实现一种透射带宽接近原子跃迁自然线宽的超窄带宽原子滤光器。本发明的实现，可以很好地解决法拉第原子滤光器现有透射带宽压窄技术中存在热原子多普勒展宽的影响，导致透射带宽无法进一步压窄的问题；还可以将传统热原子法拉第滤光器的研究拓展到现代科学的冷原子领域，为后续基于冷原子的滤光器的实质性显著进步与构建提供新的可能性，并给众多领域带来极具潜力的发展。本发明克服了热原子的多普勒展宽对法拉第原子滤光器透射带宽进一步压窄的限制，带来显著的带宽压窄效果。
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公开(公告)号：CN113206435B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202110400312.1
申请日：2021-04-14
Applicant: 温州激光与光电子协同创新中心 , 北京大学
IPC: H01S3/227 , H01S3/137 , H01S3/0941 , H01S3/091 , H01S3/086
Abstract: 本发明提出一种基于混合原子气室的多波长激光产生装置，涉及激光、光频原子钟领域，其包括一驱动电路、两激光器、两稳频系统、一谐振腔装置和一干涉滤光片。本发明将铯原子四能级主动光钟与铷原子四能级主动光钟相结合，利用铯、铷原子混合气体作为增益介质，可基于四能级主动光钟受激辐射输出四种不同波长的激光信号，通过该方法可以实现四种不同波长的激光输出，受激辐射信号可直接作为量子频率标准，具有腔牵引抑制和窄线宽的优势，可应用于精密测量和光通信领域。
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公开(公告)号：CN113097854B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202110360530.7
申请日：2021-04-02
Applicant: 温州激光与光电子协同创新中心 , 北京大学
IPC: H01S3/227 , H01S3/106 , H01S3/0941 , H01S3/091 , H01S3/086
Abstract: 本发明公开了一种基于法拉第主动光钟的暗腔激光器及其实现方法。本暗腔激光器包括激光二极管、法拉第原子滤光器和谐振腔；其中，所述激光二极管，用于产生泵浦光并输出至所述法拉第原子滤光器；所述法拉第原子滤光器位于所述谐振腔内，用于从激光二极管产生的光中筛选出目标频率的光；所述谐振腔包括一对谐振腔腔镜以及用于调节谐振腔腔长的压电陶瓷；通过所述压电陶瓷调节腔长，使所述激光二极管与所述法拉第原子滤光器构成的法拉第主动光钟满足暗腔激光的条件并使之工作在坏腔区域。本发明将法拉第原子滤光器、主动光钟、暗腔激光三者结合，得到暗腔激光器，从而更易于实现具有超窄线宽激光的输出，是实现窄线宽激光参考源的一种新途径。
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公开(公告)号：CN109270825A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201811188592.9
申请日：2018-10-12
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开一种基于二次锁腔技术的双波长好坏腔主动光钟及其实现方法。本发明提出了一种基于二次锁腔技术，两次利用双波长好坏腔激光系统中坏腔激光的腔牵引抑制效应，消除剩余腔牵引效应对主动光频标长期稳定度影响的方案，将腔牵引的抑制效应放大到主谐振腔坏腔系数的平方倍，通过伺服反馈系统两次锁定主谐振腔腔长，达到双波长好坏腔系统中主动光频标对腔模抖动免疫的效果。
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