[发明专利]一种激光稳频稳功率系统以及包括其的原子磁力仪

权利要求书

1.一种原子磁力仪，其特征在于，所述原子磁力仪包括仅单个激光器；

以及所述原子磁力仪还包括磁探测单元、光电检测单元以及激光稳频稳功率系统，其中所述激光稳频稳功率系统将所述激光器发射的泵浦激光进行调节并输出到所述磁探测单元，所述激光稳频稳功率系统包括：

消多普勒双色吸收稳频光路，其对所述激光器出射的所述泵浦激光采样并根据所述采样结果使用消多普勒双色吸收稳频装置调节所述泵浦激光的频率；以及

声光调制稳功率光路，其对所述泵浦激光采样并根据所述采样结果使用声光调制稳功率装置调节所述泵浦激光的功率；

光纤部，其输出经过所述激光稳频稳功率系统调节的所述泵浦激光；

其中，所述声光调制稳功率光路包括格兰泰勒棱镜和5:5分光片，所述声光调制稳功率光路被布置为使得所述泵浦激光在被采样之前依次经过所述格兰泰勒棱镜以获得线偏振光并由所述5:5分光片分光；以及

其中，所述消多普勒双色吸收稳频光路被置于磁屏蔽壳体之中。

2.根据权利要求1所述的原子磁力仪，其特征在于，所述消多普勒双色吸收稳频光路采用直线型消多普勒双色吸收光路。

3.根据权利要求2所述的原子磁力仪，其特征在于，所述直线型消多普勒双色吸收光路包括：

第一激光光电隔离器，其用于将所述激光器输出的泵浦激光转换为第一线偏振光；

铯原子气室、第一光电探测器和第二光电探测器，其中所述第一线偏振光中的一束经过所述铯原子气室后再次分为两束并分别被所述第一光电探测器和所述第二光电探测器采样；

稳频电控单元，其根据所述第一光电探测器和第二光电探测器所采样的频率信号进行相减操作以获得误差信号，并根据所述误差信号锁定所述激光器，使其以预定频率输出所述泵浦激光。

4.根据权利要求1-3任一项所述的原子磁力仪，其特征在于，所述声光调制稳功率光路包括：

具有微波源的声光调制器，其中所述消多普勒双色吸收稳频光路输出的泵浦激光经过所述声光调制器后衍射出零级光；

光纤耦合器，其与所述光纤部耦合，其中所述零级光依次经过所述光纤耦合器和所述光纤部并获得第二线偏振光；

第三光电探测器和激光功率稳定器，其中所述第二线偏振光中的一束在经过所述格兰泰勒棱镜和所述5:5分光片后被所述第三光电探测器采样并生成功率采样信号，所述激光功率稳定器根据所述功率采样信号控制所述声光调制器的所述微波源以对所述声光调制器输出的泵浦激光进行调节，并将其作为所述激光稳频稳功率系统的输出。

5.根据权利要求4所述的原子磁力仪，其特征在于，还包括第二激光光电隔离器，所述第二激光光电隔离器布置在所述光纤耦合器之前，其能够将所述光纤耦合器产生的端面反射光隔离。

6.根据权利要求1所述的原子磁力仪，其特征在于，所述光纤部与所述磁探测单元集成地布置于所述原子磁力仪的主体之外。