[发明专利]光学谐振腔

说明书

本发明提供一种光学谐振腔，包括：外壳，包括主体部和后端盖，主体部具有凹腔，后端盖以封闭凹腔的后侧开口的方式设置在主体部上；具有非线性晶体的紫铜晶体炉，设置在凹腔中；以及设置在后端盖中的压电陶瓷和输出镜；其中，非线性晶体、压电陶瓷和输出镜的光路依次连通并且在同一条直线上。本发明的目的在于提供一种可以降低相位抖动，提高相位稳定性的光学谐振腔。

技术领域

本发明属于光学技术领域，涉及一种光学谐振腔。

背景技术

压缩态光场是将某个正交分量的噪声压缩到散粒噪声极限以下的一种非经典光场，由于其具有突破量子噪声限制的特点，被应用于提高精密光学测量、微弱引力波信号探测的灵敏度；此外，两束单模压缩光或者一束双模压缩光可以用来产生纠缠态光场，进而应用于量子计算、量子信息和量子通信的研究。因此，研究一种连续稳定运转的高压缩度非经典光源已成为当今科学研究的热点。早在1985年，美国贝尔实验室采用四波混频的方法第一次在实验上观察到了压缩态；随后，光学参量放大技术(Optical ParametricAmplifier，OPA)被提出，且成为产生压缩态的重要技术。

要获得高压缩度的压缩态光场，要同时满足如下三个要素：极低的系统损耗、高的相对相位稳定性、高效的压缩光探测。其中相位稳定是光学参量振荡腔腔长稳定、泵浦光与信号光相对位相稳定、本底光与信号光相对位相稳定等综合的结果。但是现有技术中紫铜晶体炉与压电陶瓷和输出镜分开独立设置，会主要影响光学参量振荡腔腔长的稳定性，以及导致相位抖动。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可以降低相位抖动，提高相位稳定性的光学谐振腔。

本发明提供一种光学谐振腔，包括：外壳，包括主体部和后端盖，主体部具有凹腔，后端盖以封闭凹腔的后侧开口的方式设置在主体部上；具有非线性晶体的紫铜晶体炉，设置在凹腔中；以及设置在后端盖中的压电陶瓷和输出镜；其中，非线性晶体、压电陶瓷和输出镜的光路依次连通并且在同一条直线上。

根据本发明，光学谐振腔还包括控温组件，控温组件设置在紫铜晶体炉和凹腔的内壁之间并向紫铜晶体炉传导热量。

根据本发明，控温组件包括分别位于紫铜晶体炉上下两侧的两片帕尔贴，以及嵌入至紫铜晶体炉中的热敏电阻。

根据本发明，控温组件还包括设置在凹腔中的聚砜隔热片和可加工陶瓷片，聚砜隔热片位于紫铜晶体炉的左右两侧并覆盖紫铜晶体炉和两片帕尔贴，可加工陶瓷片位于紫铜晶体炉的前后两侧并覆盖紫铜晶体炉和两片帕尔贴。

根据本发明，后端盖中开设有通光腔并设置有输出镜座，压电陶瓷和输出镜设置在通光腔中，输出镜座封闭通光腔的开口并固定输出镜。

根据本发明，外壳还包括前端盖和上端盖，前端盖和后端盖设置在主体部的前后相对两侧，上端盖设置在主体部的顶部并封闭凹腔的上侧开口。

根据本发明，前端盖、可加工陶瓷片、压电陶瓷、后端盖和输出镜座均具有供光路穿过的通光孔。

根据本发明，上端盖具有基部和从基部向外突出的凸出部，基部固定在主体部的顶面，凸出部延伸进入凹腔中并固定紫铜晶体炉、两片帕尔贴、聚砜隔热片和可加工陶瓷片。

根据本发明，非线性晶体具有背向后端盖突出的第一弧面，输出镜具有朝向后端盖突出的第二弧面。

根据本发明，非线性晶体为周期极化的磷酸氧钛钾(PPKTP)、周期极化铌酸锂晶体(PPLN)、磷酸钛氧钾晶体(KTP)、三硼酸锂晶体(LBO)、偏硼酸钡晶体(BBO)或硼酸铋晶体(BIBO)中的一种，非线性晶体的远离后端盖的一端构造成光学谐振腔的输入镜。

根据本发明，紫铜晶体炉包括上壳体和下壳体，下壳体的中心处具有矩形凹槽，矩形凹槽的大小与非线性晶体的大小相同并用于承载非线性晶体。

根据本发明，外壳由硬铝制成。