一种10mHz极窄线宽激光器及其实现方法

    公开(公告)号:CN112864790B

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202110110297.7

    申请日:2021-01-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种10mHz极窄线宽激光器及其实现方法,将类光栅速度谱技术应用在钙原子束或镱、铯等原子束光钟上产生极窄的谱线,随后通过高速伺服反馈给激光器,以此实现10mHz极窄线宽的激光器。10mHz极窄线宽激光器包括:657nm激光器、分光棱镜、超稳光学参考腔锁定系统、声光调制器、电光调制器组、原子炉、永磁铁组、激光系统、光电探测器、锁相放大器、声光调制器驱动和高速伺服反馈控制电路;所述激光系统采用423nm激光系统或431nm激光系统。采用本发明提供的技术方案,可将拉姆塞谱线信噪比相比传统方式提高近30倍,并将激光频率稳定至10mHz量级。

    一种小型化窄线宽半导体激光器

    公开(公告)号:CN110190508B

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN201910446995.7

    申请日:2019-05-27

    Abstract: 本发明涉及为了解决法拉第原子滤光器小型化问题,特公开本发明:一种小型化窄线宽半导体激光器,包括半导体激光发射头、准直透镜、小型化法拉第原子滤光器、外腔镜和电路控制单元;其中,半导体激光发射头、小型化法拉第原子滤光器和外腔镜均与电路控制单元电连接;控制电路单元包括控制半导体激光发射头的电流,控制小型化法拉第原子滤光器的温度,控制外腔镜的位移量;半导体激光发射头用于发射激光。本发明以原子跃迁谱线为基准频率,并且同时使用电反馈和光反馈,激光输出频率稳定性高,在此基础上提出了小型化方案,此发明可以大为缩减激光器的体积,节约产生和使用成本,不仅易于使用,还能拓展更多的应用场合。

    一种漫反射激光冷却冷原子弥散探测的装置和方法

    公开(公告)号:CN113720485A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111039609.6

    申请日:2021-09-06

    Abstract: 本发明公开了一种漫反射激光冷却冷原子弥散探测的装置和方法,涉及激光冷却技术领域。本发明包括冷原子团、注入光纤和圆柱形腔体,圆柱形腔体为空腔结构,冷原子团设置在圆柱形腔体内部,注入光纤放置在圆柱形腔体一侧,圆柱形腔体一侧设置有第一开口,注入光纤的位置与第一开口的位置相适应,注入光纤一端发散出若干弥散探测光。本发明利用弥散吸收探测技术,有效地增大了冷原子与探测光的相互作用区域,提高了可以被探测到的冷原子数目,实现了提高冷原子利用率的目标,不仅可增大冷原子与探测光的相互作用区域,并解决现有技术中所存在的冷原子利用率低等问题,而且装置结构简单、易实现,且材料和加工成本低。

    应用轴对称多级磁铁的光抽运铯原子钟及实现方法

    公开(公告)号:CN110780585B

    公开(公告)日:2021-01-26

    申请号:CN201910961652.4

    申请日:2019-10-11

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种应用轴对称多级磁铁的光抽运铯原子钟及实现方法,属于微波原子钟及微波量子频率标准技术领域。本发明创新地将轴对称多级磁铁束光学系统应用到光抽运小型铯原子钟中,能够把经过光抽运的铯原子束在进入微波谐振腔前集聚,以减少由从铯炉中泻流的铯原子空间上的发散和磁选态对于铯原子的损耗,以提高铯原子的利用效率,进而提高钟跃迁信号的信噪比和铯钟的稳定度指标。该发明能够提高在铯原子钟中铯原子的利用效率,提高钟跃迁信号的信噪比和铯钟的稳定度指标。

    一种基于3D打印技术的一体化磁力仪探头及其制作方法

    公开(公告)号:CN110045301B

    公开(公告)日:2020-09-08

    申请号:CN201910250428.4

    申请日:2019-03-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种基于3D打印技术的小型一体化磁力仪探头及其制作方法,磁力仪探头由使用3D打印技术设计制成的多个模块构成,包括:泵浦光光路模块、探测光光路模块、原子气室模块、稳功率模块、光纤连接模块和探头的母体支架;探头的母体支架通过PEEK螺钉、螺母或胶水固定磁力仪探头的各个模块;光学元件的固定结构可进行旋转和调节,磁力仪探头的尺寸不超过270mm×240mm×50mm。本发明解决了使用现有钻头设计磁力仪探头时自由度受限的问题,适用于所有种类磁力仪的探头设计。本发明提供的磁力仪探头可在无屏蔽环境中正常工作,在47000nT磁场环境下,噪声功率谱密度达到

    基于微型原子气室的芯片主动光钟及其实现方法

    公开(公告)号:CN111208724A

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN202010030700.0

    申请日:2020-01-13

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 陈景标 商浩森

    Abstract: 本发明公布了一种基于微型原子气室的芯片主动光钟及其实现方法,包括:泵浦激光器、第一半波片、第二半波片、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第三偏振分光棱镜、激光相位调制器、微型原子气室、光电探测模块、综合电路控制系统和泵浦激光器驱动电源;本发明采用微型原子气室同时作为四能级主动光钟光学谐振腔和主动光钟量子参考系综,极大程度减小主动光钟系统的尺寸,同时有效减小因系统的分立结构引起的不稳定度因素对钟激光性能的限制,从而实现高性能的芯片主动光钟。

    混合菲涅尔透镜干涉滤光片光学元件

    公开(公告)号:CN110221446A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910306991.9

    申请日:2019-04-17

    Abstract: 本发明涉及一种混合菲涅尔透镜干涉滤光片光学元件。光学元件集成菲涅尔透镜与超窄带干涉滤光片,菲涅尔透镜的前表面为齿纹面,后表面为平整面,以菲涅尔透镜的平整面作为基底,在基底上交替镀制具有滤光作用的薄膜组;薄膜组由高折射率材料和低折射率材料相间镀制而成;菲涅尔透镜起到光束准直作用,准直光束经所述多层高折射率材料-低折射率材料干涉滤光片薄膜组选频得到单波长光束;高折射率材料-低折射率材料选自ZnS-MgF2、TiO2-SiO2或Si-SiO2,TiO2-Nb2O5中的一种或其组合。

    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

    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。

    一种双光子原子滤光器及其过滤光信号的方法

    公开(公告)号:CN104953460B

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201510303113.3

    申请日:2015-06-05

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布一种双光子原子滤光器及其过滤光信号的方法,双光子原子滤光器依次包括第一起偏器、第一磁体、铷泡、第二磁体和第二起偏器;还包括用于产生778nm泵浦激光的泵浦激光器、聚焦透镜和高反镜;第一、第二磁体产生一轴向静磁场,方向与铷泡的滤光方向平行;铷泡置于轴向静磁场内,轴向静磁场的方向与铷泡的滤光方向平行,由塞曼效应造成原子能级分裂,使得目标光信号经过所述原子滤光器过滤时,在泵浦光作用下在双光子跃迁谱位置产生透射峰,输出与泵浦光相同波段的光信号。本发明提供通带带宽窄,可应用在超高精密激光光谱稳频和新型光钟领域。

    一种基于全光稳频的光钟及其制作方法

    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

    Inventor: 陈景标 庄伟

    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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