[发明专利]一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法

权利要求书

1.一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法，其特征在于，所述方法包括：

搭建探测激光稳频单元，通过所述探测激光稳频单元实现探测激光的频率稳定；

搭建耦合激光稳频单元；所述耦合激光稳频单元中包括EIT光谱单元和耦合光鉴相反馈单元；

通过所述探测激光稳频单元中的饱和吸收光谱单元输出一路带调制的探测激光，将频率稳定后的所述带调制的探测激光输入所述EIT光谱单元，产生EIT光谱信号；

通过所述探测激光稳频单元中的探测光鉴相反馈单元输出一路调制信号，根据所述EIT光谱信号和所述调制信号通过所述耦合光鉴相反馈单元进行混频，得到耦合激光目标位置处的鉴相信号，通过所述耦合激光目标位置处的鉴相信号实现耦合激光的频率稳定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，搭建探测激光稳频单元，通过所述探测激光稳频单元实现探测激光的频率稳定，包括：

搭建探测激光稳频单元；所述探测激光稳频单元包括探测激光发生装置、探测分光束单元、饱和吸收光谱单元、第一光电探测器和探测光鉴相反馈单元；

通过所述探测激光发生装置发出探测激光，经过所述探测分光束单元得到稳频用探测激光；

通过所述饱和吸收光谱单元根据所述稳频用探测激光产生饱和吸收光谱信号；

通过所述第一光电探测器将所述饱和吸收光谱信号转换成电信号作为参考信号在所述探测光鉴相反馈单元中产生探测激光的鉴相信号；

将所述探测激光的鉴相信号电压实时反馈至所述探测激光发生装置实现探测激光的频率稳定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，搭建耦合激光稳频单元；所述耦合激光稳频单元中包括EIT光谱单元和耦合光鉴相反馈单元，包括：

搭建耦合激光稳频单元；所述耦合激光稳频单元中包括耦合激光发生装置、耦合分光束单元、EIT光谱单元、第二光电探测器和耦合光鉴相反馈单元。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述探测激光稳频单元中的饱和吸收光谱单元输出一路带调制的探测激光，将频率稳定后的所述带调制的探测激光输入所述EIT光谱单元，产生EIT光谱信号，包括：

通过所述耦合激光发生装置发出耦合激光，经过所述耦合分光束单元得到稳频用耦合激光，输入所述EIT光谱单元；

通过所述探测激光稳频单元中的饱和吸收光谱单元输出一路带调制的探测激光，将频率稳定后的所述带调制的探测激光输入所述EIT光谱单元；

通过所述EIT光谱单元根据所述稳频用耦合激光和所述带调制的探测激光，产生EIT光谱信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述EIT光谱信号和所述调制信号通过所述耦合光鉴相反馈单元进行混频，得到耦合激光目标位置处的鉴相信号，包括：

将所述EIT光谱信号通过所述第二光电探测器转换成电信号作为参考信号；

通过所述探测激光稳频单元中的探测光鉴相反馈单元输出一路调制信号；

根据所述参考信号和所述调制信号在所述耦合光鉴相反馈单元中产生耦合激光的鉴相信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过所述耦合激光目标位置处的鉴相信号实现耦合激光的频率稳定，包括：

将所述探耦合光的鉴相信号电压实时反馈至所述耦合激光发生装置实现耦合激光的频率稳定。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测激光稳频单元的激光频率稳定在碱金属原子基态至中间态的跃迁频率上；所述耦合激光稳频单元的激光频率稳定在碱金属原子中间态至预设的里德堡态的跃迁频率上。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述探测分光束单元还用于得到实验用探测激光，所述实验用探测激光和所述稳频用探测激光之间的功率比能够通过所述探测分光束单元调节。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述耦合分光束单元还用于得到实验用耦合激光，所述实验用耦合激光和所述稳频用耦合激光之间的功率比能够通过所述耦合分光束单元调节。

10.一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频装置，其特征在于，所述装置包括：探测激光稳频单元和耦合激光稳频单元；

所述探测激光稳频单元包括饱和吸收光谱单元和探测光鉴相反馈单元；

所述耦合激光稳频单元包括EIT光谱单元和耦合光鉴相反馈单元；

所述饱和吸收光谱单元用于输出一路带调制的探测激光，频率稳定后输入所述EIT光谱单元；

所述EIT光谱单元用于产生EIT光谱信号；

所述探测光鉴相反馈单元用于输出一路调制信号；

所述耦合光鉴相反馈单元用于根据所述EIT光谱信号和所述调制信号进行混频，得到耦合激光目标位置处的鉴相信号，实现耦合激光的频率稳定。