[发明专利]基于超短脉冲激光的原子气室制备装置及方法

权利要求书

1.一种基于超短脉冲激光的原子气室制备装置，其特征在于：包括超短脉冲激光器、振镜扫描器、工作台、第一位移台、第二位移台、第一夹具、第二夹具、第一步进电机、第二步进电机和控制模块，其中，所述超短脉冲激光器、振镜扫描器和工作台按照竖直方向从上到下依次固定，所述振镜扫描器用于将所述超短脉冲激光器发射的飞秒脉冲激光束进行聚焦，所述第一位移台和第二位移台分别设置在所述工作台两侧并可在所述工作台上移动，所述第一夹具固定在所述第一位移台上，并与第一步进电机连接，所述第二夹具固定在所述第二位移台上，并与第二步进电机连接，所述控制模块分别连接所述第一步进电机、第二步进电机，用于实现精确控制。

2.根据权利要求1所述的基于超短脉冲激光的原子气室制备装置，其特征在于：所述第一夹具和第二夹具体为可调节的爪形夹具，分别由第一位移台、第二位移台调整位置，由第一步进电机、第二步进电机控制旋转。

3.一种基于超短脉冲激光的原子气室制备方法，其特征在于：该方法采用权利要求1所述装置实现，具体包括步骤：

S1、准备待焊接的镀膜窗口片和石英玻璃管；

S2、调整第一夹具、第二夹具，使得第一夹具能紧密夹持住待焊接的镀膜窗口片、第二夹具能紧密夹持住待焊接的石英玻璃管；

S3、通过调整第一位移台、第二位移台位置，调整第一夹具、第二夹具位置，使镀膜窗口片和石英玻璃管对齐和贴紧；

S4、打开超短脉冲激光器，调整振镜扫描器，将超短脉冲激光器发射的飞秒脉冲激光束的聚焦焦点位于镀膜窗口片和石英玻璃管的接触面；

S5、每次焊接完一个焊点后，控制模块控制第一步进电机、第二步进电机使得石英玻璃管、镀膜窗口片匀速同步旋转，改变焊点位置，最终实现对石英玻璃管和镀膜窗口片的接触面的连续焊接，形成一圈封闭焊接区域；

S6、焊接完成，镀膜窗口片和石英玻璃管固定为一体，形成原子气室。

4.根据权利要求3所述的基于超短脉冲激光的原子气室制备方法，其特征在于：S1具体包括步骤：

S101、获取未镀膜窗口片和石英玻璃管，并将未镀膜窗口片和石英玻璃管的端面打磨平整并抛光，达到可以光学接触的程度；

S102、依次用丙酮、乙醇和蒸馏水超声清洗未镀膜窗口片和石英玻璃管；

S103、烘干清洗后的未镀膜窗口片和石英玻璃管；

S104、对烘干后的未镀膜窗口片两侧镀增透介质膜，形成镀膜窗口片。

5.根据权利要求3所述的基于超短脉冲激光的原子气室制备方法，其特征在于：步骤S5中焊接时，调整所述超短脉冲激光器的激光焊接参数，使得在不损坏镀膜窗口片增透膜的前提下完成石英玻璃管和镀膜窗口片的焊接和密封。