[发明专利]一种可调频调幅的连续型冷原子束制备装置有效

专利信息
申请号: 201310169981.8 申请日: 2013-05-09
公开(公告)号: CN104144554A 公开(公告)日: 2014-11-12
发明(设计)人: 冯焱颖;陈姝;薛洪波;熊继军 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H05H3/02 分类号: H05H3/02
代理公司: 北京法思腾知识产权代理有限公司 11318 代理人: 杨小蓉;杨青
地址: 100084*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 调频 调幅 连续 原子 制备 装置
【权利要求书】:

1.一种可调频调幅的连续型冷原子束制备装置,其由三个呈三维布置的扩束器及相应1/4波片和反射镜组成的三对冷却激光束、一束再泵浦激光和一对位于真空腔腔壁两端的反亥姆霍兹线圈构成;

所述的三个呈三维布置的扩束器为置于Y轴上的第一扩束器(28)、置于X轴上的第二扩束器(29)和置于Z轴上的第三扩束器(5);所述第一扩束器(28)由依次装成一体的第一1/2波片(31)、第一偏振分光棱镜(37)、第一1/4波片(33)和第一平凸透镜(38)组成;所述第二扩束器(29)由依次装成一体的第二1/2波片(32)、第二偏振分光棱镜(40)、第二1/4波片(34)和第二平凸透镜(39)组成;所述第三扩束器(5)由依次装成一体的第三1/2波片(2)、第三偏振分光棱镜(3)、第三1/4波片(4)和平凸透镜(6)组成;

第一激光器(12)输出的激光经过一台激光功率放大器(13)放大后,利用第四偏振分光棱镜(14)分束为第一光束(2')和第二光束(3');所述第一光束(2')经过第一透镜(18)聚焦后,经第一声光调制器(15)移频,再通过第一光纤耦合头(16)进入一分二光纤(19)分为两路光:该两路光为第一横向冷却光(30)和第二横向冷却光(17);所述第一横向冷却光(30)和第二横向冷却光(17)分别接入第一扩束器(28)和第二扩束器(29);第二光束(3')经过第二透镜(22)聚焦后,经第二声光调制器(23)移频,通过第二光纤耦合头(24)产生一路光束,该路光束作为纵向冷却光(1)接入第三扩束器(5);

所述的一束再泵浦激光由第二激光器(20)产生;第二激光器(20)输出的激光经第三光纤耦合头(26)产生再泵浦激光束(27),该再泵浦激光束(27)接入第一扩束器(28)上的再泵浦光光纤耦合头(11)并与第一横向冷却光(30)耦合;

装于真空腔腔壁两端的一对反亥姆霍兹线圈(10)中心位于z轴上,其通入的电流大小相等、方向相反;该对反亥姆霍兹线圈(10)用于产生所需磁场梯度的磁场;

所述的纵向冷却光(1)、第一横向冷却光(30)、第二横向冷却光(17)和一束再泵浦激光束(27)、一对反亥姆霍兹线圈(10)构成磁光阱,在真空腔内形成原子团(7),原子经过第三扩束器(5)所对应的1/4波片(8)和反射镜(9)中心处的1mm小孔出射形成连续型冷原子束(1');通过改变沿原子束出射方向的纵向冷却光(1)的偏振态,从而改变连续冷原子束(1')的速度和通量,得到可调频调幅的连续冷原子束。

2.按权利要求1所述的可调频调幅的连续型冷原子束制备装置,其特征在于,沿原子束出射方向上存在磁场梯度,该梯度由所述的一对反亥姆霍兹线圈(10)产生。

3.按权利要求1所述的可调频调幅的连续型冷原子束制备装置,其特征在于,通过改变原子束出射方向上第一扩束器(5)激光束的偏振态,实现对连续原子束调频调幅。

4.按权利要求3所述的可调频调幅的连续型冷原子束制备装置,其特征在于,将第三扩束器(5)内的第三1/4波片(4)经一电机和一信号发生器相连接,通过设定该信号发生器输出信号的频率和幅值控制电机的振荡频率和幅度,实现对输出的连续冷原子束的频率幅度的调制。

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