[实用新型]法珀干涉仪频率稳定性的测量装置

摘要

一种法珀干涉仪频率稳定性的测量装置，由第一激光器、第一分束片、电光相位调制器、第一透镜、第二透镜、第一偏振分束片、1/4波片、电光相位调制器驱动源、移相器、混频器、第一高速光电二极管、第二激光器、第二分束片、第三分束片、气体池、第二高速光电二极管、减法器、第一1/2波片、第二1/2波片、第三高速光电二极管、全反镜、第二偏振分束片、第四高速光电二极管、频率计、第一低通滤波器、第一放大器、第二低通滤波器和第二放大器组成，本实用新型具有测量稳定度高，测量结果准确的特点。

主权项

1、一种法珀干涉仪频率稳定性的测量装置，其特征在于由第一激光器(1)、第一分束片(2)、电光相位调制器(3)、第一透镜(4)、第二透镜(5)、第一偏振分束片(6)、1/4波片(7)、电光相位调制器驱动源(9)、移相器(10)、混频器(11)、第一高速光电二极管(12)、第二激光器(13)、第二分束片(14)、第三分束片(15)、气体池(16)、第二高速光电二极管(17)、减法器(18)、第一1/2波片(19)、第二1/2波片(20)、第三高速光电二极管(21)、全反镜(22)、第二偏振分束片(23)、第四高速光电二极管(24)、频率计(25)、第一低通滤波器(26)、第一放大器(27)、第二低通滤波器(28)和第二放大器(29)组成，其位置关系是：第一激光器(1)输出的第一单频激光光束通过第一分束片(2)被分为透射光束和反射光束，该透射光束通过电光相位调制器(3)被相位调制，然后经过与光束垂直放置的第一透镜(4)、第二透镜(5)，实现与待测法珀干涉仪(8)模式匹配，经与光束成45°放置的第一偏振分束片(6)后完全透射，然后垂直入射到1/4波片(7)和待测法珀干涉仪(8)，经待测法珀干涉仪(8)反射的光信号经过1/4波片(7)后，偏振方向发生旋转，被第一偏振分束片(6)反射后入射到第一高速光电二极管(12)，光信号转化为电信号后进入混频器(11)，电光相位调制器驱动源(9)用来驱动电光相位调制器(3)，其输出信号的一部分用做本振信号，该本振信号经移相器(10)移相后进入混频器(11)并与来自第一高速光电二极管(12)的电信号进行混频，由此产生的电信号作为鉴频信号，经第一低通滤波器(26)滤除高频信号后的直流信号经第一放大器(27)放大后反馈到第一激光器(1)，将第一激光器(1)的频率锁定在待测的法珀干涉仪(8)的共振频率上；第二激光器(13)输出的第二单频光束的光轴上依次是第二分束片(14)、第三分束片(15)、气体池(16)和第二高速光电二极管(17)，所述的第二分束片(14)将第二单频光束分成透射光束和反射光束两部分，该透射光束又被第三分束片(15)分为透射光束和反射光束两部分，该反射光束入射到第三高速光电二极管(21)，用做差分，消除光强变化带来的影响，透射光束入射到气体池(16)，气体池(16)的透射光强由第二高速光电二极管(17)探测，信号输入到减法器(18)，该电信号减去第三高速光电二极管(21)的电信号，产生鉴频信号，经第二低通滤波器(28)低通滤波后的直流信号经第二放大器(29)放大后反馈到第二激光器(13)的压电陶瓷将第二激光器(13)的频率锁定在气体池(16)内的原子或分子对应的吸收谱线上；第一1/2波片(19)用于调整第一分束片(2)反射的第一单频激光的反射光束的偏振方向，全反镜(22)将该光束反射到与该光束反射成45°的第二偏振分束片(23)，并完全透过，第二1/2波片(20)用于调整第二分束片(14)反射的第二单频激光束的反射光的偏振方向，使该光束被与该光束成45°放置的第二偏振分束片(23)完全反射，并与由全反镜(22)的反射光束共线，垂直入射到第四高速光电二极管(24)上，产生拍频信号，频率计(25)用来探测该拍频信号频率变化，即为待测法珀干涉仪(8)的频率变化，由此测得待测法珀干涉仪(8)的频率稳定性。