一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置和方法，将飞秒光梳与待测激光从空间上分离，在冷原子干涉重力仪移动时，亦可以方便地测量系统激光的频率，具有测量简单、移动性好等优点；同时本发明专利技术采用基频激光和倍频激光，建立了利用飞秒光梳测量待测激光频率的链路，可以实现冷原子干涉重力仪系统激光频率的精确测量。

Device and method for measuring laser frequency of cold atom interference gravimeter

The invention provides a device and method for measuring cold atom interferometry gravimeter laser frequency, femtosecond optical comb with the measured laser separation from space, gravimeter moving in cold atoms, also can easily measure the frequency of the laser light system, has the advantages of simple measurement, good mobility; at the same time, the invention adopts frequency laser and laser, establishes a link using femtosecond laser frequency comb measuring, can realize accurate measurement of cold atom interferometry gravimeter laser frequency system.

【技术实现步骤摘要】
一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置和方法所属
本专利技术涉及精密重力测量领域，特别涉及一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置和方法。
技术介绍
重力仪是一种对地球重力加速度进行高精度测量的装置，在国防军事、地质资源勘探等领域中有重要作用。绝对重力仪可以测量地球重力加速的绝对值，按照工作原理的不同，可以分为角锥落体重力仪和原子重力仪。冷原子干涉重力仪是一种基于冷原子物质波干涉原理实现重力加速度绝对测量的装置，相比角锥落体重力仪，具有更高的测量灵敏度和长期稳定性，是精密重力测量领域重点发展方向。冷原子干涉重力仪系统中的激光，可以实现原子的冷却、探测和物质波干涉等作用，其频率值的准确性直接决定了重力加速度测量的精度。理论计算表明，如果激光的频率变化0.4MHz，则重力加速度的测量值变化10-8m/s2。因此，为了保证冷原子干涉重力仪的测量精度小于10-8m/s2，首先要保证重力仪系统中激光频率的测量精度小于0.4MHz。目前国内外激光频率测量的技术主要有以下几种方法。第一种，基于激光干涉原理的测量频率的方法。典型的商品化频率(或波长)测量仪器有迈克尔逊干涉型波长计、斐索干涉型波长计和法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置，包括：基频激光与飞秒光梳频率锁定模块，用以将基频激光功率分配为两路，并将一路基频激光的频率锁定在飞秒激光的频率梳齿上，另一路基频激光进行功率放大；远程传递模块，用以将功率放大的基频激光传递至倍频激光与待测激光频率差拍模块；倍频激光与待测激光频率差拍模块，用以使功率放大的基频激光产生倍频激光，并获得倍频激光与来自冷原子干涉重力仪的待测激光拍频产生的频率差拍信号；频率测量模块，用以根据频率差拍信号计算出待测激光的频率。

【技术特征摘要】
1.一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置，包括：基频激光与飞秒光梳频率锁定模块，用以将基频激光功率分配为两路，并将一路基频激光的频率锁定在飞秒激光的频率梳齿上，另一路基频激光进行功率放大；远程传递模块，用以将功率放大的基频激光传递至倍频激光与待测激光频率差拍模块；倍频激光与待测激光频率差拍模块，用以使功率放大的基频激光产生倍频激光，并获得倍频激光与来自冷原子干涉重力仪的待测激光拍频产生的频率差拍信号；频率测量模块，用以根据频率差拍信号计算出待测激光的频率。2.如权利要求1所述的一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置，其特征在于，所述的基频激光与飞秒光梳频率锁定模块，包括基频激光功率分配子模块，基频激光与飞秒激光频率拍频子模块，锁定电路子模块和基频激光功率放大子模块，其中：基频激光功率分配子模块，用以将基频激光进行功率分配，一路基频激光用以与飞秒激光拍频，一路基频激光用以进行功率放大；基频激光与飞秒激光频率拍频子模块，用以获得基频激光与飞秒激光的合束光；锁定电路子模块，用以探测合束光中基频激光与飞秒激光的频率差拍信号，将基频激光的频率锁定在飞秒激光的频率梳齿上；基频激光功率放大子模块，用以将基频激光进行功率放大。3.如权利要求1所述的一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置，其特征在于，所述的远程传递模块通过光纤进行远程传递。4.如权利要求1所述的一种测量冷原子干涉重力仪激光频率的装置，其特征在于，所述的倍频激光与待测激光频率差拍模块，包括倍频子模块、倍频激光与待测激光拍频子模块和光电探测器，其中：倍频子模块，用以使功率放大的基频激光产生倍频激光；倍频激光与待测激光拍频子模块，用以获得倍频...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄伟，曹士英，王少凯，赵阳，李天初，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11