[实用新型]一种左右旋圆偏振光CPT原子钟物理系统装置

摘要

一种左右旋圆偏振光CPT原子钟物理系统装置，包括激光束发射装置、透镜、衰减片、偏振片、第一λ/4波片、汽泡、第二λ/4波片、0°部分反射镜和光电探测器，透镜将激光束发射装置发出的线偏振圆形发散激光束转变成线偏振平行光束，然后通过偏振片得到第一线偏振平行光束后，通过第一λ/4波片、汽泡、第二λ/4波片后得到第二线偏振平行光束，第二线偏振平行光束经0°部分反射镜一部分反射透过第二λ/4波片、汽泡、第一λ/4波片得到第二反射线偏振平行光束后注入垂直腔面发射激光器，另一部分输出到光电探测器。本装置能将原子集中在“0‑0能级”，使CPT共振信号增强，提高信号的信噪比和对比度。另外，装置中所有器件都利于集成，可实现被动型CPT原子钟的微型化。

主权项

1.一种左右旋圆偏振光CPT原子钟物理系统装置，其特征在于：包括激光束发射装置、透镜、衰减片、偏振片、第一λ/4波片、汽泡、第二λ/4波片、0°部分反射镜和光电探测器；所述的激光束发射装置包括电容、电感、电流源和垂直腔面发射激光器，电流源通过电感给垂直腔面发射激光器提供驱动电流，微波输入通过电容耦合到垂直腔面发射激光器；所述的垂直腔面发射激光器置于透镜的焦点上，透镜将垂直腔面发射激光器发出的线偏振圆形发散激光束转变成线偏振平行光束；所述的衰减片、偏振片、第一λ/4波片、汽泡、第二λ/4波片、0°部分反射镜和光电探测器依次设置在线偏振平行光束的出射方向上；透镜、衰减片、偏振片、第一λ/4波片、汽泡、第二λ/4波片、0°部分反射镜和光电探测器的端面均与线偏振平行光束的传播方向相垂直；所述的第一λ/4波片的光轴方向与线偏振平行光束的传播方向呈45度角，第二λ/4波片的光轴方向与第一λ/4波片的光轴方向平行；垂直腔面发射激光器的反射端面与0°部分反射镜构成外谐振腔，外谐振腔的长度为其中,c为真空中的光速，v₀₀为汽泡中碱金属原子基态超精细塞曼能级中磁量子数为零的两能级之间的跃迁频率；所述的汽泡的中心位于外谐振腔的中间位置。