[发明专利]一种激光稳频方法及装置

权利要求书

1.一种激光稳频装置，其特征在于，包括在一激光光路上依次布置的：

用以将由一激光发生装置发出的一束激光转换为一左旋圆偏振光及一右旋圆偏振光的一光泵浦系统；

用以将由平行于入射光方向的外磁场和垂直于入射光的交变磁场共同作用两个原子气室的两套原子磁共振系统；

用以将光信号转化为电信号并提取其中特定频率分量并通过两路磁光双共振信号计算误差信号进行稳频的一信号采集处理系统。

2.如权利要求1所述的激光稳频装置，其特征在于，所述光泵浦系统包括在激光光路上依次布置的一偏振片、一二分之一波片、一偏振分光棱镜、一对四分之一波片及一平面反射镜。

3.如权利要求1所述的激光稳频装置，其特征在于，所述原子磁共振系统包括一磁屏蔽桶以及置于所述磁屏蔽桶内的一原子气室、一对亥姆霍兹线圈、一对外磁场线圈。

4.如权利要求3所述的激光稳频装置，其特征在于，所述外磁场线圈用以产生与入射光平行的一外磁场，所述亥姆霍兹线圈用以产生一与所述外磁场垂直的一交变磁场。

5.如权利要求1所述的激光稳频装置，其特征在于，所述信号采集处理系统包括：一对光电探测器、一锁相放大器、一比例积分微分电路，所述比例积分微分电路用以反馈控制所述激光发生装置发出的激光的频率。

6.一种激光稳频方法，包括以下步骤：

1)从一激光发生装置发出的激光经过一光泵浦系统转换为一左旋圆偏振光及一右旋圆偏振光；

2)所述左旋圆偏振光及右旋圆偏振光入射两套原子磁共振系统，所述原子磁共振系统具有与入射光平行的一外磁场及与所述外磁场垂直的一交变磁场；

3)所述左旋圆偏振光及右旋圆偏振光经过两套原子磁共振系统后分别由两光电探测器探测，并锁定所述交变磁场的共振频率；

4)根据所述共振频率进行计算得到一误差信号；

5)根据所述误差信号对所述激光发生装置进行反馈控制，从而稳定所述激光发生装置发出的激光的频率。

7.如权利要求6所述的激光稳频方法，其特征在于，步骤1)中所述激光经过一光泵浦系统转换为一左旋圆偏振光及一右旋圆偏振光包括：所述激光经过一偏振片转换为一线偏振光，再通过一二分之一波片调整所述线偏振光的偏振方向，再经过一偏振分光棱镜将所述线偏振光分成两路互相垂直的线偏振光，再利用反射镜将所述两路互相垂直的线偏振光为两路互相平行的线偏振光，再通过一对四分之一波片分别将所述两路互相平行的线偏振光调节为一左旋圆偏振光及一右旋圆偏振光。

8.如权利要求6所述的激光稳频方法，其特征在于，步骤2)中所述外磁场通过一对外磁场线圈产生，所述交变磁场通过一对亥姆霍兹线圈产生。

9.如权利要求6所述的激光稳频方法，其特征在于，步骤4)中根据所述共振频率进行计算得到误差信号包括；根据所述共振频率计算出两套原子磁共振系统的两个外磁场值，再两个外磁场值差分后作为误差信号。

10.如权利要求6所述的激光稳频方法，其特征在于，步骤5)中根据所述误差信号对所述激光发生装置进行反馈控制包括：将所述误差信号进行比例积分微分运算处理后，输送至激光发生装置，反馈控制激光器发生装置的频率。