[发明专利]基于四能级量子系统的主动激光频率标准

权利要求书

1.一种基于四能级量子系统的主动激光频率标准的产生装置，其包括：

一法珀腔，其入射端的腔镜镀有泵浦激光增透膜和输出激光反射膜，其输出端的腔镜镀有泵浦激光全反膜和输出激光反射膜；

一充有增益介质的封闭室，位于所述法珀腔中，所述增益介质为四能级量子系统的原子气体，其增益线宽小于激光谐振腔腔模线宽的二分之一；

一激光器，用于产生泵浦激光，将所述原子气体从基态能级激发至第四能级。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述封闭室为透明玻璃泡。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述原子为碱金属原子，所述原子气体为纯原子气体或混合原子气体。

4.一种基于四能级量子系统的主动激光频率标准的产生方法，其步骤包括：

1)在一法珀腔内设一充有增益介质的封闭室，该增益介质为四能级量子系统的原子气体，其增益线宽小于激光谐振腔腔模线宽的二分之一；

2)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；

3)所述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；

4)所述第三能级上的原子自发辐射跃迁至所述第二能级，在所述法珀腔的反馈作用下产生受激辐射，并从所述法珀腔另一端输出激光。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述封闭室为透明玻璃泡。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述原子为碱金属原子，所述原子气体为纯原子气体或混合原子气体。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述原子气体为铷原子气体，其基态能级为5S_1/2态，第二能级为5P_3/2态，第三能级为6S_1/2态，第四能级为6P_1/2态。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述泵浦激光的波长为421nm，输出激光的波长为1367nm。