專利名稱：磁光阱裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁光阱技術(shù)，尤其涉及一種磁光阱裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
磁光講(Magneto Optical Trap,MOT)是原子存儲(chǔ)-激光冷卻的重要手段。傳統(tǒng)的MOT利用(0，0，1)坐標(biāo)系布局的MOT腔體形成真空，在一個(gè)反亥姆霍茲(Helmholtz)磁場(chǎng)中心，用2對(duì)(共計(jì)4束)相互正交的水平激光和I對(duì)(共計(jì)2束)豎直激光束組成M0T，實(shí)現(xiàn)原子存儲(chǔ)-激光冷卻。在噴泉原子鐘，原子干涉儀中，利用MOT制備和冷卻原子樣品后，關(guān)閉反Helmholtz磁場(chǎng),用純光學(xué)講(Optical Molasses, 0M)實(shí)現(xiàn)原子云上拋。傳統(tǒng)的MOT中，豎直激光束處于原子團(tuán)的上拋路徑上，使得激光的有限利用功率較低，俘獲的原子較少，且僅有豎直激光束參與原子團(tuán)的上拋，上拋效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種磁光阱裝置的制造方法，用以解決現(xiàn)有MOT激光的有效利用功率較低，俘獲原子較少且上拋效率較低的問題。本發(fā)明提供一種磁光講裝置，包括一體結(jié)構(gòu)的磁光講本體，所述磁光講本體外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面和三組參考平面，每組參考平面由兩個(gè)相互平行的平面組成；所述基準(zhǔn)平面上設(shè)置安裝孔，所述各參考平面上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔，所述各準(zhǔn)直光筒安裝孔垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體的腔體，各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔的中心線與所述安裝孔的中心線交于一點(diǎn)；所述三組參考平面以所述安裝孔的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，所述三組參考平面中各所述平面的法線與所述基準(zhǔn)平面的法線的夾角為54° 44.14';各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔中安裝有準(zhǔn)直光筒。如上所述的磁光阱裝置，其中，所述激光光纖準(zhǔn)直光筒包括筒體，所述筒體的一端為光纖安裝端、另一端為激光出射端，所述筒體內(nèi)自所述光纖安裝端至所述激光出射端依次固定設(shè)置第一偏振分光片、1/2波片、第二偏振分光片、1/4波片及透鏡，所述光纖安裝端的端部固定安裝調(diào)節(jié)座，所述光纖安裝端的端面和調(diào)節(jié)座上均具有通光孔，所述調(diào)節(jié)座上固定連接光纖法蘭盤，所述光纖法蘭盤的法蘭通孔與所述通光孔均同軸設(shè)置。如上所述的磁光阱裝置，其中，所述筒體的光纖安裝端的端面上以所述通光孔的軸線為旋轉(zhuǎn)軸圓周均布三個(gè)螺紋孔，所述調(diào)節(jié)座上以所述通光孔的軸線為旋轉(zhuǎn)軸圓周均布六個(gè)安裝通孔，所述六個(gè)安裝通孔中的其中三個(gè)穿裝有分別與所述三個(gè)螺紋孔螺接的第一螺栓、另外三個(gè)分別螺接有第二螺栓，各所述第二螺栓的端部與所述調(diào)節(jié)座頂止配合。本發(fā)明還提供一種磁光阱裝置的制造方法，包括以下步驟制作一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體包括一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面和三組參考平面，每組參考平面由兩個(gè)相互平行的平面組成；所述基準(zhǔn)平面上設(shè)置安裝孔，所述各參考平面上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔，所述各準(zhǔn)直光筒安裝孔垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體的腔體，各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔的中心線與所述安裝孔的中心線交于一點(diǎn)；所述三組參考平面以所述安裝孔的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，所述三組參考平面中各所述平面的法線與所述基準(zhǔn)平面的法線的夾角為54。44. W ；在各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔中安裝準(zhǔn)直光筒。如上所述的磁光阱裝置的制造方法，其中，所述制作一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體包括對(duì)所述基準(zhǔn)平面及各所述參考平面進(jìn)行修磨，具體為將所述磁光阱本體的基準(zhǔn)平面置于水平面上，在一組參考平面中靠上的平面上放置平面平晶，用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述平面平晶以測(cè)量獲得所述靠上的平面相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面法線的第一角度，
將所述平面平晶放置于一組所述參考平面中靠下的平面上，用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述平面平晶以測(cè)量獲得所述靠下的平面相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面法線的第二角度，根據(jù)所述第一角度和所述第二角度，計(jì)算得到一組所述所述參考平面的平行度；按照上述方法測(cè)量獲得其余兩組所述參考平面的法線與所述基準(zhǔn)平面法線的角度及每組參考平面的平行度；按照測(cè)量獲得的各所述角度及各所述平行度對(duì)相應(yīng)的各組參考平面進(jìn)行修磨，使各組參考平面達(dá)到結(jié)構(gòu)尺寸要求。如上所述的磁光阱裝置的制造方法，其中，所述在各所述光筒安裝孔內(nèi)均固定安裝激光光纖準(zhǔn)直光筒之前，還包括對(duì)各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)節(jié)，使從各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mm,并與對(duì)應(yīng)安裝所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于I’。如上所述的磁光阱裝置的制造方法，其中，所述對(duì)各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)節(jié)，使從各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mm,并與對(duì)應(yīng)安裝所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于I’，具體為在一豎直面上放置平面平晶，調(diào)整經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述平面平晶，然后移除所述平面平晶，調(diào)整設(shè)置于所述平面平晶背離所述經(jīng)緯儀一側(cè)的反射鏡，使所述經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述反射鏡；將所述激光光纖準(zhǔn)直光筒固定安裝于所述豎直面上，所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面與所述豎直面緊貼，且使所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的激光出射口朝向所述反射鏡，所述激光光纖準(zhǔn)直光筒包括筒體，所述筒體的一端為光纖安裝端，所述光纖安裝端的端部設(shè)置有調(diào)節(jié)座，所述調(diào)節(jié)座上光纖法蘭盤插接有饋入激光的光纖；調(diào)整磁光阱裝置上的第一螺栓和第二螺栓，改變所述調(diào)節(jié)座與所述光纖安裝端的角度，使激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mm ；在所述豎直面與所述反射鏡之間設(shè)置一個(gè)小孔光闌，使激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光透過所述小孔光闌，經(jīng)所述反射鏡反射后與所述小孔光闌重合，通過平移調(diào)整調(diào)節(jié)座，使從各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于小于I’。本發(fā)明提供的磁光講裝置及其制造方法，由于在一體結(jié)構(gòu)的磁光講本體上設(shè)置了六個(gè)激光光纖準(zhǔn)直光筒，該六個(gè)激光光纖準(zhǔn)直光筒的軸線與基準(zhǔn)平面的法線的夾角均為54° 44.14'，這樣就構(gòu)成了(1，1，1)坐標(biāo)系MOT，在(1，1，1)坐標(biāo)系MOT中，激光均處于斜射狀態(tài)，因此，避開了原子團(tuán)上拋路徑，充分利用了六束激光重合體積，也即充分利用了激光的功率，提高了俘獲原子的數(shù)量，另外，六束激光均參與原子團(tuán)的上拋，較現(xiàn)有MOT僅有兩束激光參與原子團(tuán)上拋的效率高。


圖I為本發(fā)明磁光阱裝置實(shí)施例中一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明磁光阱裝置實(shí)施例中激光光纖準(zhǔn)直光筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明磁光阱裝置的制造方法的實(shí)施例中對(duì)磁光阱本體的參考平面進(jìn)行 測(cè)量的裝置示意圖；圖4為本發(fā)明磁光阱裝置的制造方法的實(shí)施例中對(duì)激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)整的裝置示意圖；圖5為本發(fā)明磁光阱裝置的制造方法的實(shí)施例中對(duì)激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)整的裝置進(jìn)行反射鏡調(diào)整的示意圖；圖6為本發(fā)明磁光阱裝置的制造方法的實(shí)施例中對(duì)激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)整的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I為本發(fā)明磁光阱裝置實(shí)施例中一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明磁光阱裝置實(shí)施例中激光光纖準(zhǔn)直光筒的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖I、圖2所示，本發(fā)明磁光阱裝置的實(shí)施例，包括一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體3，磁光阱本體3外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面I和三組參考平面2，每組參考平面2由兩個(gè)相互平行的平面組成；所述基準(zhǔn)平面I上設(shè)置安裝孔4，所述各參考平面2上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔5，所述各準(zhǔn)直光筒安裝孔5垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體3的腔體，各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔5的中心線與所述安裝孔4的中心線交于一點(diǎn)；所述三組參考平面2以所述安裝孔4的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，所述三組參考平面2中各所述平面的法線與所述基準(zhǔn)平面I的法線的夾角為54° 44. 14';各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔5中安裝有準(zhǔn)直光筒6。上述方案的磁光阱裝置，在一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體上設(shè)置了六個(gè)激光光纖準(zhǔn)直光筒，該六個(gè)激光光纖準(zhǔn)直光筒的軸線與參考平面的法線的夾角均為54° 44.14'，這樣就構(gòu)成了( I，I，I)坐標(biāo)系M0T，在(I，I，I)坐標(biāo)系MOT中，激光均處于斜射狀態(tài)，因此，避開了原子團(tuán)上拋路徑，充分利用了六束激光重合體積，也即充分利用了激光的功率，提高了俘獲原子的數(shù)量，另外，六束激光均參與原子團(tuán)的上拋，較現(xiàn)有MOT僅有兩束激光參與原子團(tuán)上拋的效率高。另外，采用一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體3，使得該磁光阱裝置對(duì)環(huán)境振動(dòng)不敏感，可搬運(yùn)能力強(qiáng)，且可保證該磁光阱裝置連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行，而不需調(diào)整和維護(hù)。實(shí)際應(yīng)用中，激光光纖準(zhǔn)直光筒6包括筒體13,筒體13的一端為光纖安裝端、另一端為激光出射端，筒體13內(nèi)設(shè)置有階梯通孔，且在該階梯通孔內(nèi)自光纖安裝端至激光出射端依次固定設(shè)置第一偏振分光片8、1/2波片9、第二偏振分光片10、1/4波片11及透鏡12。在光纖安裝端的端部固定安裝調(diào)節(jié)座14，在光纖安裝端和調(diào)節(jié)座14上均具有通光孔，調(diào)節(jié)座14上固定連接光纖法蘭盤7，光纖法蘭盤7的法蘭通孔與調(diào)節(jié)座14上通光孔同軸設(shè)置。傳輸激光的光纖固定插裝在光纖法蘭盤7中。為了便于對(duì)激光的出射角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在筒體12的光纖安裝端的端面上以通光孔的軸線為旋轉(zhuǎn)軸圓周均布三個(gè)螺紋孔，調(diào)節(jié)座14上以通光孔的軸線為旋轉(zhuǎn)軸圓周均布六個(gè)安裝通孔。六個(gè)安裝通孔中的其中三個(gè)穿裝有分別與三個(gè)螺紋孔螺接的第一螺栓、另外三個(gè)分別螺接有第二螺栓，各第二螺栓的端部與調(diào)節(jié)座14頂止配合?？梢岳斫猓鶄€(gè)安裝通孔中的其中三個(gè)與螺紋孔位于同一半徑的圓周上，而另外三個(gè)安裝通孔可以與上述螺紋孔位于同一半徑的圓周上，也可以不位于同一半徑的圓周上。采用上述結(jié)構(gòu)，通過三根第一螺栓用來對(duì)調(diào)節(jié)座進(jìn)行固定，通過三個(gè)第二螺栓用來對(duì)調(diào)節(jié)座14的傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢岳斫?，通過調(diào)節(jié)三個(gè)第二螺栓從調(diào)節(jié)座內(nèi)伸出的長(zhǎng)度的不同來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)座14相對(duì)于豎直面的傾斜角度。由于光纖法蘭盤7固定連接在調(diào)節(jié)座14上，則隨著調(diào)節(jié)座14傾斜角度的變化，則激光的出射角度也會(huì)隨之進(jìn)行變化。
本發(fā)明還提供一種磁光阱裝置的制造方法，包括以下步驟步驟I :制作一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體包括一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面和三組參考平面，每組參考平面由兩個(gè)相互平行的平面組成；所述基準(zhǔn)平面上設(shè)置安裝孔，所述各參考平面上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔，所述各準(zhǔn)直光筒安裝孔垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體的腔體，各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔的中心線與所述安裝孔的中心線交于一點(diǎn)；所述三組參考平面以所述安裝孔的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，所述三組參考平面中各所述平面的法線與所述基準(zhǔn)平面的法線的夾角為54。44. W ；上述磁光阱本體可以通過一體成型工藝，例如但不限于鑄造，進(jìn)行加工?？梢愿鶕?jù)精度要求，對(duì)基準(zhǔn)平面和各組參考平面進(jìn)行銑加工和/或研磨加工。步驟2 :在各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔中安裝準(zhǔn)直光筒。通過上述方法制作的磁光阱裝置，在一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體上設(shè)置了六個(gè)激光光纖準(zhǔn)直光筒，該六個(gè)激光光纖準(zhǔn)直光筒的軸線與基準(zhǔn)平面的法線的夾角均為54° 44. 14;，這樣就構(gòu)成了(1，1，1)坐標(biāo)系M0T，在(1，1，1)坐標(biāo)系MOT中，激光均處于斜射狀態(tài)，因此，避開了原子團(tuán)上拋路徑，充分利用了六束激光重合體積，也即充分利用了激光的功率，提高了俘獲原子的數(shù)量，另外，六束激光均參與原子團(tuán)的上拋，較現(xiàn)有MOT僅有兩束激光參與原子團(tuán)上拋的效率高。為了使基準(zhǔn)平面及各組參考平面可以達(dá)到較高的尺寸標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)基準(zhǔn)平面及各組參考平面進(jìn)行修磨。在修磨中采用圖3所示的裝置，包括光學(xué)平臺(tái)19，光學(xué)平臺(tái)19上并排設(shè)置經(jīng)緯儀15和轉(zhuǎn)臺(tái)18。采用圖3所示裝置主要用來測(cè)量各組參考平面中的平面相對(duì)于基準(zhǔn)平面法線的角度及各組參考平面中兩平面的平行度，為修磨提供數(shù)據(jù)參考。測(cè)量時(shí)，首先將經(jīng)緯儀15和轉(zhuǎn)臺(tái)18調(diào)平，并將經(jīng)緯儀15豎直角清零。將磁光阱本體的基準(zhǔn)平面17放置在轉(zhuǎn)臺(tái)18的上平面，轉(zhuǎn)臺(tái)18的上平面為水平面。在一組參考平面中靠上的平面上放置平面平晶16，用經(jīng)緯儀15的望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)平面平晶16，將經(jīng)緯儀15的水平角清零，從經(jīng)緯儀15豎直度盤實(shí)測(cè)獲得靠上的平面相對(duì)于基準(zhǔn)平面的豎直角度；然后將平面平晶16放置于參考平面中靠下的平面上，用經(jīng)緯儀15的望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)平面平晶16以測(cè)量獲得靠下的平面與靠上的平面的平行度。之后，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)120°，采用上述方法對(duì)另外一組參考平面靠上的平面相對(duì)于基準(zhǔn)平面的豎直角度及該組參考平面靠下的平面與靠上的平面的平行度，隨后，轉(zhuǎn)臺(tái)在轉(zhuǎn)動(dòng)120°，采用上述方法對(duì)最后一組參考平面靠上的平面相對(duì)于基準(zhǔn)平面的豎直角度及該組參考平面靠下的平面與靠上的平面的平行度。在上述測(cè)量結(jié)束后，采用精密機(jī)床或人工，對(duì)三組參考平面的角度進(jìn)行修磨，以到達(dá)結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)?？梢岳斫猓瑸榱吮M量的提高加工精度，可以進(jìn)行多次的測(cè)量和修磨。在安裝激光光纖準(zhǔn)直光筒之前，需要對(duì)激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光束進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)采用圖4所示的裝置，該裝置包括光筒架22，光筒架22的一側(cè)設(shè)置經(jīng)緯儀20，另一側(cè)設(shè)置可調(diào)鏡架24，可調(diào)鏡架24朝向光筒架22的一側(cè)設(shè)置反光鏡23，光筒架22朝向經(jīng)緯儀的一側(cè)具有豎直平面。
在進(jìn)行調(diào)整時(shí)，首先，在光筒架22的豎直平面上放置平面平晶21，用經(jīng)緯儀20的望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)平面平晶21，然后，將經(jīng)緯儀20兩維角度讀數(shù)值歸零。之后，如圖5所示，保持經(jīng)緯儀20不動(dòng)，移開平面平晶，通過轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)鏡架24來使反光鏡23與經(jīng)緯儀20照準(zhǔn)。再之后,如圖6所不,保持反光鏡23不動(dòng),將一只激光光纖準(zhǔn)直光筒6安裝在光筒架22的豎直平面上，且使激光光纖準(zhǔn)直光筒6的激光出射口朝向反射鏡23，激光光纖準(zhǔn)直光筒6包括筒體，筒體的一端為光纖安裝端，光纖安裝端的端部設(shè)置有調(diào)節(jié)座，調(diào)節(jié)座上光纖法蘭盤插接有饋入激光的光纖。調(diào)整該磁光阱裝置的第一螺栓和第二螺栓，改變調(diào)節(jié)座相對(duì)于光纖安裝端的傾斜角度，使激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mmo在豎直面與反射鏡之間設(shè)置一個(gè)小孔光闌，使激光光纖準(zhǔn)直光筒6中出射的激光透過小孔光闌，經(jīng)反射鏡反射后與小孔光闌重合，通過平移調(diào)整調(diào)節(jié)座，使從各激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于I’。另外，通過沿筒體前后調(diào)節(jié)透鏡，使出射激光準(zhǔn)直。其中，激光光纖準(zhǔn)直光筒的具體結(jié)構(gòu)可參見上述磁光阱裝置的實(shí)施例。對(duì)各激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行上述調(diào)節(jié)后，安裝于磁光阱本體相應(yīng)的光筒安裝孔中。采用此種方法，制作的磁光阱裝置，在使用時(shí)，可直接將光纖連接到激光光纖準(zhǔn)直光筒的輸入光纖接頭，不需要進(jìn)行任何調(diào)整，即構(gòu)成(1，1,1)坐標(biāo)系斜射光束M0T。最后應(yīng)說明的是以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁光阱裝置，其特征在于，包括一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面和三組參考平面，每組參考平面由兩個(gè)相互平行的平面組成；所述基準(zhǔn)平面上設(shè)置安裝孔，所述各參考平面上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔，所述各準(zhǔn)直光筒安裝孔垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體的腔體，各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔的中心線與所述安裝孔的中心線交于一點(diǎn)；所述三組參考平面以所述安裝孔的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，所述三組參考平面中各所述平面的法線與所述基準(zhǔn)平面的法線的夾角為54° 44.14';各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔中安裝有準(zhǔn)直光筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁光阱裝置，其特征在于，所述激光光纖準(zhǔn)直光筒包括筒體，所述筒體的一端為光纖安裝端、另一端為激光出射端，所述筒體內(nèi)自所述光纖安裝端至所述激光出射端依次固定設(shè)置第一偏振分光片、1/2波片、第二偏振分光片、1/4波片及透鏡，所述光纖安裝端的端部固定安裝調(diào)節(jié)座，所述光纖安裝端的端面和調(diào)節(jié)座上均具有通光孔，所述調(diào)節(jié)座上固定連接光纖法蘭盤，所述光纖法蘭盤的法蘭通孔與所述通光孔均同軸設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁光阱裝置，其特征在于，所述筒體的光纖安裝端的端面上 以所述通光孔的軸線為旋轉(zhuǎn)軸圓周均布三個(gè)螺紋孔，所述調(diào)節(jié)座上以所述通光孔的軸線為旋轉(zhuǎn)軸圓周均布六個(gè)安裝通孔，所述六個(gè)安裝通孔中的其中三個(gè)穿裝有分別與所述三個(gè)螺紋孔螺接的第一螺栓、另外三個(gè)分別螺接有第二螺栓，各所述第二螺栓的端部與所述調(diào)節(jié)座頂止配合。
4.一種磁光阱裝置的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 制作一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體包括一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，所述磁光阱本體外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面和三組參考平面，每組參考平面由兩個(gè)相互平行的平面組成；所述基準(zhǔn)平面上設(shè)置安裝孔，所述各參考平面上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔，所述各準(zhǔn)直光筒安裝孔垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體的腔體，各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔的中心線與所述安裝孔的中心線交于一點(diǎn)；所述三組參考平面以所述安裝孔的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，所述三組參考平面中各所述平面的法線與所述基準(zhǔn)平面的法線的夾角為54。44. W ； 在各所述準(zhǔn)直光筒安裝孔中安裝準(zhǔn)直光筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁光阱裝置的制造方法，其特征在于，所述制作一體結(jié)構(gòu)的磁光講本體包括 對(duì)所述基準(zhǔn)平面及各所述參考平面進(jìn)行修磨，具體為 將所述磁光阱本體的基準(zhǔn)平面置于水平面上，在一組參考平面中靠上的平面上放置平面平晶，用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述平面平晶以測(cè)量獲得所述靠上的平面相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面法線的第一角度， 將所述平面平晶放置于一組所述參考平面中靠下的平面上，用經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述平面平晶以測(cè)量獲得所述靠下的平面相對(duì)于所述基準(zhǔn)平面法線的第二角度，根據(jù)所述第一角度和所述第二角度，計(jì)算得到一組所述所述參考平面的平行度； 按照上述方法測(cè)量獲得其余兩組所述參考平面的法線與所述基準(zhǔn)平面法線的角度及每組參考平面的平行度； 按照測(cè)量獲得的各所述角度及各所述平行度對(duì)相應(yīng)的各組參考平面進(jìn)行修磨，使各組參考平面達(dá)到結(jié)構(gòu)尺寸要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的磁光阱裝置的制造方法，其特征在于，所述在各所述光筒安裝孔內(nèi)均固定安裝激光光纖準(zhǔn)直光筒之前，還包括 對(duì)各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)節(jié)，使從各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mm，并與對(duì)應(yīng)安裝所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于I’。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁光阱裝置的制造方法，其特征在于，所述對(duì)各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒進(jìn)行調(diào)節(jié)，使從各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mm，并與對(duì)應(yīng)安裝所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于I’，具體為 在一豎直面上放置平面平晶，調(diào)整經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述平面平晶，然后移除所述平面平晶，調(diào)整設(shè)置于所述平面平晶背離所述經(jīng)緯儀一側(cè)的反射鏡，使所述經(jīng)緯儀照準(zhǔn)所述反射鏡； 將所述激光光纖準(zhǔn)直光筒固定安裝于所述豎直面上，所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面與所述豎直面緊貼，且使所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的激光出射口朝向所述反射鏡，所述激光光纖準(zhǔn)直光筒包括筒體，所述筒體的一端為光纖安裝端，所述光纖安裝端的端部設(shè)置有調(diào)節(jié)座，所述調(diào)節(jié)座上光纖法蘭盤插接有饋入激光的光纖； 調(diào)整磁光阱裝置上的第一螺栓和第二螺栓，改變所述調(diào)節(jié)座與所述光纖安裝端的角度，使激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的出射光瞳同心度小于0. 5mm ； 在所述豎直面與所述反射鏡之間設(shè)置一個(gè)小孔光闌，使激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光透過所述小孔光闌，經(jīng)所述反射鏡反射后與所述小孔光闌重合，通過平移調(diào)整調(diào)節(jié)座，使從各所述激光光纖準(zhǔn)直光筒中出射的激光與對(duì)應(yīng)的所述激光光纖準(zhǔn)直光筒的基準(zhǔn)面的垂直度小于小于I’。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁光阱裝置及其制造方法，其中裝置包括一體結(jié)構(gòu)的磁光阱本體，磁光阱本體外側(cè)設(shè)置有基準(zhǔn)平面和三組參考平面，每組參考平面由兩個(gè)相互平行的平面組成；基準(zhǔn)平面上設(shè)置安裝孔，參考平面上設(shè)置準(zhǔn)直光筒安裝孔，各準(zhǔn)直光筒安裝孔垂直于所在平面貫通形成磁光阱本體的腔體，各準(zhǔn)直光筒安裝孔的中心線與安裝孔的中心線交于一點(diǎn)；三組參考平面以安裝孔的中心線為軸線圓周均勻設(shè)置，三組參考平面中各平面的法線與基準(zhǔn)平面的法線的夾角為54°44.14′；各準(zhǔn)直光筒安裝孔中安裝有準(zhǔn)直光筒。本裝置充分利用了六束激光重合體積，提高俘獲原子的數(shù)量，另外，六束激光均參與原子團(tuán)的上拋，較現(xiàn)有MOT僅有兩束激光參與原子團(tuán)上拋的效率高。
文檔編號(hào)G02B7/00GK102749708SQ20121021391
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者劉年豐, 劉昆, 房芳, 所睿, 林平衛(wèi), 陳偉亮 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院