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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：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：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：CN101127431A
公开(公告)日：2008-02-20
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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公开(公告)号：CN103885324B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410074671.2
申请日：2014-03-03
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全光稳频的光钟及其制备方法。本发明的光钟包括一激光器，其特征在于所述激光器内部设有一量子滤光元件，用于经由所述量子滤光元件选频出的光频段的激光反馈回激光增益介质中；所述量子滤光元件的通带中心频率决定于所述量子滤光元件所用的原子、分子、或离子能级间跃迁频率；所述量子滤光元件的通带带宽至少为所述激光器的腔模距离2倍；所述激光器的增益带宽覆盖所述量子滤光元件的通带带宽对应的频率。本发明的光钟克服了各种传统滤光器不能提供精确量子频率标准的缺点，工作稳定，具有重要的应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102593694B
公开(公告)日：2013-12-04
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：CN102522687B
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201110421511.7
申请日：2011-12-15
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供一种基态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使所述碱金属原子泡进行温度控制在30至120摄氏度；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：CN103885324A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201410074671.2
申请日：2014-03-03
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全光稳频的光钟及其制备方法。本发明的光钟包括一激光器，其特征在于所述激光器内部设有一量子滤光元件，用于经由所述量子滤光元件选频出的光频段的激光反馈回激光增益介质中；所述量子滤光元件的通带中心频率决定于所述量子滤光元件所用的原子、分子、或离子能级间跃迁频率；所述量子滤光元件的通带带宽至少为所述激光器的腔模距离2倍；所述激光器的增益带宽覆盖所述量子滤光元件的通带带宽对应的频率。本发明的光钟克服了各种传统滤光器不能提供精确量子频率标准的缺点，工作稳定，具有重要的应用价值。
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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
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：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
IPC: H01S3/0915 , H01S3/00 , G02B27/28
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。
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