[发明专利]应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置及调整方法

权利要求书

1.一种应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置，其特征在于，包括光纤耦合器、HP旋转组合模块与猫眼双次通过声光调制模块；

用于冷原子喷泉钟的稳频主激光经保偏光纤传输后由光纤耦合器准直输出到自由空间，经HP旋转组合模块进行分光，分为探测光、向上冷却光和向下冷却光，所述探测光、向上冷却光和向下冷却光分别进入三个猫眼双次通过声光调制模块做激光的频率和幅度控制后，通过1/4波片和1/2波片组合后再入射到对应的光纤耦合器耦合进入保偏光纤，进而分别用作冷原子喷泉钟所需的探测光、向上冷却光和向下冷却光；

所述猫眼双次通过声光调制模块包括依次设置的竖直声光调制器、透镜、1/4波片与反射镜，所述1/4波片用于调整光束的偏振方向，准直光束经所述竖直声光调制器移频后产生偏转光束，传输透镜焦距距离后零级光束和+1级光束经所述透镜聚焦，焦点位于所述反射镜的镜面上，反射光按原路返回，通过所述透镜和竖直声光调制器后二次通过的+1级光束与入射光束重合；

所述HP旋转组合模块包括转接座、安装1/2波片的旋转架、安装PBS的安装台、转接PBS安装台的旋转架；

所述HP旋转组合模块用于提供准直光束的偏振分束功能与PBS反射方向的俯仰和水平偏转的调节功能；

所述安装1/2波片的旋转架与转接PBS安装台的旋转架通过螺钉固定在所述转接座上，用于调整所述转接座的加工高度，使得安装后的所述安装1/2波片的旋转架与转接PBS安装台的旋转架通光孔中心高度通过调整所述转接座的加工高度保持与光路装置的光高一致。

2.根据权利要求1所述的应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置，其特征在于，所述光纤耦合器包括第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器和第四光纤耦合器，所述HP旋转组合模块包括第一HP旋转组合模块、第二HP旋转组合模块、第三HP旋转组合模块与第四HP旋转组合模块，

用于冷原子喷泉钟的稳频主激光经保偏光纤传输后由所述第一光纤耦合器准直输出，然后依次经过所述第一HP旋转组合模块、第二HP旋转组合模块、第三HP旋转组合模块与第四HP旋转组合模块进行分光，所述第一HP旋转组合模块用于固定光纤出射激光的偏振态，使得所述第二HP旋转组合模块、第三HP旋转组合模块与第四HP旋转组合模块的分光比不会随入射光纤的偏振抖动而变化，所述第二HP旋转组合模块分出的反射光束用作探测光；所述第三HP旋转组合模块分出的反射光束用作向上冷却光，所述第四HP旋转组合模块分出的反射光束用作向下冷却光束；

所述探测光、向上冷却光和向下冷却光分别进入三个猫眼双次通过声光调制模块做激光的频率和幅度控制后，通过1/4波片和1/2波片组合后再分别入射到对应的第二光纤耦合器、第三光纤耦合器和第四光纤耦合器进行耦合进入保偏光纤。

3.根据权利要求1所述的应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置，其特征在于，所述竖直声光调制器包括竖直转接座与声光调制器，所述竖直转接座与声光调制器固定连接，所述竖直转接座通过旋转轴固定在光学平面上，并且所述竖直转接座围绕所述旋转轴转动。

4.根据权利要求1所述的应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置，其特征在于，所述透镜为焦距为25mm整数倍的透镜。

5.根据权利要求1所述的应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置，其特征在于，所述光路装置按照标准光学平板固定孔中心的连线横平竖直布局，并且根据光路功能按最短距离布局光路。

6.根据权利要求1所述的应用于冷原子喷泉钟的小型化主激光光路装置，其特征在于，所述光纤耦合器为五轴光纤耦合器。