[发明专利]通用型集成化全光纤光学控制系统

权利要求书

1.一种通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，包括：

参考光激光器，该参考激光器为激光频率锁定在选用原子指定跃迁能级上的稳频激光器，采用光纤方式输出的光信号经过频率调制模块后的频率与实验所需要的重泵光的频率一致；

冷却光激光器，该冷却光激光器为通过锁相环模块将激光器频率锁定到参考光激光器上的稳频激光器，采用光纤方式输出的光信号的频率与实验需要的冷却光的频率一致；

探测光激光器，该探测光激光器为通过锁相环模块将激光器频率锁定到参考光激光器上的稳频激光器，采用光纤方式输出的光信号的的频率与实验需要的探测的频率一致；

激光合束模块，用于将不同频率的光束整合到同一根光纤输出；

激光分束模块，用于将激光功率按照所需要的配比输出至不同的光纤；

频率控制模块，用于将激光器的输出频率调节至操控原子所需要的频率，具备调节输出光功率的功能，并作为光开关响应时间满足时序要求；

光开关模块，用于实现响应时间满足时序要求的开关控制；

功率稳定模块，用于将实时采集的输出光功率信号与参考功率信号做比对后，调节输出光功率信号与参考光功率信号的功率保持一致。

2.根据权利要求1所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的光纤输出方式可以是激光器直接以光纤输出，也可以是自由空间光束耦合进光纤从光纤中输出。

3.根据权利要求1所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的参考光激光器、冷却光激光器、探测光激光器是操控同一种同位素的激光光源。

4.根据权利要求3所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的参考光激光器、冷却光激光器、探测光激光器的光源数量大于等于1；该光源可以操控同一种原子的不同同位素，也可以操控不同种原子。

5.根据权利要求1所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的激光合束模块需要两个不同频率的满足操控冷原子条件的激光光源；两个激光光源可以是冷却同一碱土金属元素的不同光源，如冷却光和重泵光；两个激光光源也可以是操控不同种碱土金属光源。

6.根据权利要求1所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的激光器合束模块分为两种：

第一种，有两路不同频率的光信号输入，所述的激光合束模块有两路输出：每一路输出中都包含两种频率的光信号，不同频率的光信号的光功率之比取决于所用激光合束模块对于该频率激光的合束比；两路输出光信号中同一个频率的光功率之比取决于所用激光合束模块对于该频率激光的合束比；

第二种，有两路不同频率的光信号输入，所述的激光合束模块只有一路输出：所述的激光合束模块一路输出包含两种频率的光信号，不同频率的光信号的光功率之比取决于所用激光合束模块对于该频率激光的合束比。

7.根据权利要求1所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的激光器分束模块有一路光信号输入，两路光信号输出，两路光信号的光功率之比取决于所用激光分束模块对于该频率激光的分束比。

8.根据权利要求1所述的通用型集成化全光纤光学控制系统，其特征在于，所述的功率稳定模块是为了实现稳定的MOT和molasses原子信号；用于实现3D-MOT的六束冷却光的输出功率均被实时采集并转化为电压信号；每一对对射的冷却光，以其中一路输出作为参考信号，通过实时调节安装在对射的光路中的功率稳定模块的控制电压使得光纤输出的光功率与对射光信号的功率实时保持一致。