[实用新型]可同时输出多种不同偏振态激光束的扩束镜系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光扩束领域，具体涉及可同时输出多种不同偏振态激光束的扩束镜系统。适用于激光扩束。

背景技术

在冷原子物理研究领域，激光是对原子进行操控的最主要的手段。扩束镜往往在光学系统与物理系统之间起到桥梁的作用。其主要功能有两个：1、对光进行准直；2、对光进行扩束。这些功能无论是在原子冷却与囚禁过程中，还是在对原子探测过程都起到了至关重要的作用。

传统的扩束镜为单筒结构，一个输入端口，一个输出端口。在实际的实验中，如果需要对原子作用两种频率的光，一般是将两种光耦合到同一根保偏光纤中，再经过扩束镜进行扩束。如果要改变光的偏振，可以在扩束镜输出端安装四分之一波片，从而对光进行线偏振和圆偏振的切换。由于两种光经过的是同一根保偏光纤出射，此时，从扩束镜输出的两种光的偏振是一样的。然而，有些实验要求这两种光的偏振不同，例如一种为线偏振一种为圆偏振，可参考文献（Sisyphus Cooling of Lithium, P. Hamilton等, PHYSICAL REVIEW A， 第89卷,023409，2014年），那么传统的扩束镜就难以达到要求了。

若用传统扩束镜，为了实现上述实验的要求，只能采取空间分离的方式，即利用两个扩束镜分别对两种光进行扩束，调节各自光的偏振。虽然这样解决了偏振的问题，但势必意味着两束光不重合，这就有可能对实验造成较大的影响；另一方面，更多的扩束镜意味着需要更大或更多的窗口，而有时这些都要受到实验系统的限制，并不一定能够满足。因此，使用传统扩束镜完成两种不同偏振光的同时输出有着很多的困难和不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供了可同时输出多种不同偏振态激光束的扩束镜系统，

为了实现上述的目的，本实用新型采用以下技术方案：

可同时输出多种不同偏振态激光束的扩束镜系统，包括一端与第一光纤接口连接的第一保偏光纤，还包括一端与第二光纤接口连接的第二保偏光纤，第一保偏光纤出射的第一线偏振光依次经过第一准直透镜和第一二分之一波片后得到第一线偏振调整光，第一二分之一波片设置在第一旋转卡环上，第二保偏光纤出射的第二线偏振光依次经过第二准直透镜和第二二分之一波片得到第二线偏振调整光，第二二分之一波片设置在第二旋转卡环上，第一线偏振调整光经过消偏振的分束镜反射后的偏振光与第二线偏振调整光经过消偏振的分束镜透射后的偏振光合束为第一输出偏振光，第一输出偏振光依次通过第一输出扩束凹透镜和第一输出扩束凸透镜后输出，第一线偏振调整光经过消偏振的分束镜透射后的偏振光与第二线偏振调整光经过消偏振的分束镜反射后的偏振光合束为第二输出偏振光，第二偏振光依次经过第二输出扩束凹透镜、第二输出扩束凸透镜和四分之一波片后输出。

可同时输出多种不同偏振态激光束的扩束镜系统，还包括第一多维调整架和第二多维调整架，第一光纤接口设置在第一多维调整架上，第二光纤接口设置在第二多维调整架上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、两束激光经合束后可以做到空间上的严格重合；

2、由于每一束光的偏振都可以单独调节，可以实现多种偏振组态的同时输出；

3、两个输出通道的设计可以为实验提供更加丰富的偏振态激光；总之，本实用新型对传统扩束镜的功能进行了扩展，能在其工作过程中，同时输出多种不同偏振态激光，解决实验上对激光偏振的特殊要求，减少实验所需扩束镜的数量，简化实验系统，节省大量资源。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图；

其中：

1a—第一保偏光纤，1b—第二保偏光纤；

2a—第一光纤接口，2b—第二光纤接口；

3a—第一多维调整架，3b—第二多维调整架；

4a—第一准直透镜，4b—第二准直透镜；

5a—第一旋转卡环，5b—第二旋转卡环；

6a—第一二分之一波片，6b—第二二分之一波片；

7—消偏振的分束镜；

8-1—第一输出扩束凹透镜，8-2—第二输出扩束凹透镜；

9-1—第一输出扩束凸透镜，9-2—第二输出扩束凸透镜；

10—总路卡环；

11—四分之一波片；

12—第一输出通道；

13—第二输出通道；

14—扩束镜腔体；

L1—第一输出端口输出激光，L2—第二输出端口输出激光。