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一種構(gòu)建濾頻反射鏡的方法及設(shè)備與流程

文檔序號:11915144閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種構(gòu)建濾頻反射鏡的方法,其特征在于,包括如下步驟:

1)在熱堿金屬原子汽室(9)兩側(cè)的光路入射口處分別設(shè)置第一偏振分光棱鏡(5)和第二偏振分光棱鏡(8),在第一偏振分光棱鏡(5)和第二偏振分光棱鏡(8)任意一側(cè)的光路入射口處設(shè)置第一45°全反鏡(15)使信號光相對耦合光方向能以小于0.6°的入射角入射穿過熱堿金屬原子汽室(9);

2)將兩束頻率、偏振和功率相同的耦合光分別經(jīng)第一偏振分光棱鏡(5)、第二偏振分光棱鏡(8)反射后對向共線穿過熱堿金屬原子汽室(9),在熱堿金屬原子汽室(9)內(nèi)形成駐波;將另一束頻率連續(xù)變化的信號光經(jīng)第一45°全反鏡(15)反射后相對耦合光方向以小于0.6°的入射角入射穿過熱堿金屬原子汽室(9);當(dāng)信號光頻率掃描至和耦合光的頻率滿足雙光子共振躍遷條件時(shí),產(chǎn)生四波混頻效應(yīng),同時(shí)反向產(chǎn)生一束頻率相同的四波混頻信號光,該四波混頻信號光的反射方向與耦合光方向形成的反射角和信號光相對于耦合光的入射角大小相同、方向相反,入射的其他頻率成分的信號光沿原入射方向穿過熱堿金屬原子汽室(9),從而實(shí)現(xiàn)濾頻反射鏡功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)建濾頻反射鏡的方法,其特征在于:所述熱堿金屬原子汽室中充有銫原子蒸汽;所述耦合光為波長894.5nm且可連續(xù)調(diào)諧的激光,其頻率作用于銫原子D1線基態(tài)Fg=4至激發(fā)態(tài)Fe=4的能級躍遷;所述信號光為波長894.5nm且可連續(xù)調(diào)諧的激光,其頻率作用于銫原子D1線基態(tài)Fg=3至激發(fā)態(tài)Fe=4的能級躍遷且連續(xù)掃描,在耦合光、信號光與銫原子作用下形成Λ型電磁誘導(dǎo)透明能級結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種構(gòu)建濾頻反射鏡的方法,其特征在于:所述信號光相對于耦合光方向的入射角θ為0.43°。

4.一種使用權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述構(gòu)建濾頻反射鏡的方法的設(shè)備,其特征在于:包括濾頻反射鏡系統(tǒng)、信號光系統(tǒng)和探測系統(tǒng);

所述濾頻反射鏡系統(tǒng)包括第一半導(dǎo)體激光器(1)、第一光隔離器(2)、分束器(3)、第一半波片(4)、第二45°全反鏡(6)、第二半波片(7)和由第一偏振分光棱鏡(5)、第二偏振分光棱鏡(8)、熱堿金屬原子汽室(9)和第一45°全反鏡(15)構(gòu)成的濾頻反射鏡,第一半導(dǎo)體激光器(1)為耦合光光源,第一半導(dǎo)體激光器(1)的出射光路上依次設(shè)有第一光隔離器(2)和分束器(3),分束器(3)透射的光路上依次設(shè)有第一半波片(4)和第一偏振分光棱鏡(5),分束器(3)反射的光路上設(shè)有第二45°全反鏡(6),第二45°全反鏡(6)的反射光路上依次設(shè)有第二半波片(7)和第二偏振分光棱鏡(8),第一偏振分光棱鏡(5)和第二偏振分光棱鏡(8)的反射光路上設(shè)有熱堿金屬原子汽室(9),在第一偏振分光棱鏡(5)的光路入射口處設(shè)置第一45°全反鏡(15)使信號光相對耦合光方向能以小于0.6°的入射角入射穿過熱堿金屬原子汽室(9);

所述信號光系統(tǒng)包括第二半導(dǎo)體激光器(11)、第二光隔離器(12)、第三半波片(13)和第三偏振分光棱鏡(14)第二半導(dǎo)體激光器(11)為信號光光源,第二半導(dǎo)體激光器(11)的出射光路上順次設(shè)有第二光隔離器(12)、第三半波片(13)和第三偏振分光棱鏡(14);

所述探測系統(tǒng)包括第一光電探測器(16)、第二光電探測器(17)和數(shù)字存儲(chǔ)示波器(20),第一光電探測器(16)設(shè)在經(jīng)第一45°全反鏡(15)反射并依次穿過熱堿金屬原子汽室(9)和第二偏振分光棱鏡(8)的光路上,第二光電探測器(17)設(shè)在反向穿過第一偏振分光棱鏡(5)的四波混頻信號反射光的光路上,第一光電探測器(16)和第二光電探測器(17)的信號輸出端共同連接有數(shù)字存儲(chǔ)示波器(20)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于:還包括控溫儀(10),所述控溫儀(10)設(shè)在熱堿金屬原子汽室(9)的外圍用于控制和顯示熱堿金屬原子汽室(9)的溫度,熱堿金屬原子汽室(9)的溫度為30-70攝氏度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其特征在于:所述熱堿金屬原子汽室(9)的溫度為64攝氏度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于:所述熱堿金屬原子汽室(9)的兩端端面鍍有相對波長為894.5nm的增透膜,熱堿金屬原子汽室(9)的側(cè)面裹有3層μ箔。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于:第一光電探測器(16)和第二光電探測器(17)分別經(jīng)第一BNC導(dǎo)線(18)和第二BNC導(dǎo)線(19)連接至數(shù)字存儲(chǔ)示波器(20),用來顯示探測信號并存儲(chǔ)數(shù)據(jù),數(shù)字存儲(chǔ)示波器(20)的觸發(fā)信號由第二半導(dǎo)體激光器(11)提供。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于:所述濾頻反射鏡的反射率可通過調(diào)節(jié)第二半波片(7)來調(diào)節(jié)。

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