The invention discloses a large angle incident degenerate optical resonator, which includes an ultra narrow line width laser, an electro-optic modulator, an optical resonator with a mouth shaped shape composed of four mirrors, a first and second photodetectors, a radio frequency signal generator, a PDH feedback control block, and a piezoelectric ceramic piece. An ellipsoidal mirror is used as a mirror to overcome the principle obstacle in the case of large angle incident laser and spherical mirror as a mirror. The design problem of square degenerate optical resonator is solved perfectly. Further, the degenerate optical resonator designed by this invention is taken into consideration. With perfect symmetry, it is easy to cascade the similar optical resonators with each other and build an experimental system that can perform quantum simulation.
【技术实现步骤摘要】
一种大角度入射简并光学谐振腔
本专利技术涉及光学信息处理
,尤其涉及一种大角度入射简并光学谐振腔。
技术介绍
光学谐振腔是激光系统的必要组成部件,可以为激光提供正反馈、约束光子的方向、频率等,随着激光技术的进步,以及量子信息技术的发展,光学谐振腔作为一种强大的光信息处理模块,在如火如荼的光计算和量子计算的研究中开始扮演重要的角色。光学谐振腔种类繁多,其中一种完全简并光学谐振腔,以其同时完美兼容各种激光模式而具有强大的信息处理以及缓存的能力。但是,传统的激光谐振腔通常由球面镜和平面镜组成,激光的入射角度增大会破坏激光的谐振条件,简并腔的设计也局限在驻波腔以及小角度入射的行波腔的范畴内,这种设计的局限性严重制约着简并腔在光信息处理以及光量子计算中的使用。简并腔的基本设计思想如下:首先光学谐振腔通常由球面镜以及平面镜构成,在激光原理中,可以用一个传输矩阵T描述腔镜对光束的约束变幻情况[周炳坤,高以智,陈周荣,陈家骅.激光原理(第6版).北京:国防工业出版社,2013年.],例如,曲率半径为R的球面镜,激光正入射,传输矩阵为[10;-2/R1];若激光入射角度为θ,传输矩阵则劈裂为两个——一个是在由光轴组成的平面内传输的子午光线,传输矩阵为[10;Rcosθ/21],另一个是在与之垂直的平面内传输的弧矢光线,传输矩阵为[10;R/2cosθ1]。平面镜的传输矩阵为[10:01]。要构造简并腔,根据激光原理教程,所有元器件的传输矩阵相乘必须严格满足单位阵的条件。这样严格来讲,有角度入射的球面镜组成的光学谐振腔都不可能满足简并腔的条件,但是在误差允许的范围内,小 ...
【技术保护点】
一种大角度入射简并光学谐振腔,其特征在于,包括:超窄线宽激光器、电光调制器、由四个椭球面腔镜依次连接构成的口字形的光学谐振腔、第一与第二光电探测器、射频信号发生器、PDH反馈控制模块以及压电陶瓷片;其中:所述电光调制器与超窄线宽激光器连接,用于调制超窄线宽激光产生频率边带来辅助实施PDH锁腔技术;电光调制器输出的调制后的激光射入光学谐振腔中,光学谐振腔输出的激光分别由第一与第二光电探测器进行探测;第一光电探测器、PDH反馈控制模块以及压电陶瓷片依次连接,压电陶瓷片与光学谐振腔相连;第一光电探测器的探测结果用于辅助PDH反馈控制模块实施PDH锁腔技术稳定光学谐振腔相位,并通过压电陶瓷片做出响应;第二光电探测器的探测结果用于检测光学谐振腔的稳定状态;所述射频信号发生器的一个输出端连接电光调制器,用于驱动电光调制器,另一输出端连接PDH反馈控制模块,用于辅助PDH反馈控制模块实施PDH锁腔技术,解调误差信号。
【技术特征摘要】
1.一种大角度入射简并光学谐振腔,其特征在于,包括:超窄线宽激光器、电光调制器、由四个椭球面腔镜依次连接构成的口字形的光学谐振腔、第一与第二光电探测器、射频信号发生器、PDH反馈控制模块以及压电陶瓷片;其中:所述电光调制器与超窄线宽激光器连接,用于调制超窄线宽激光产生频率边带来辅助实施PDH锁腔技术;电光调制器输出的调制后的激光射入光学谐振腔中,光学谐振腔输出的激光分别由第一与第二光电探测器进行探测;第一光电探测器、PDH反馈控制模块以及压电陶瓷片依次连接,压电陶瓷片与光学谐振腔相连;第一光电探测器的探测结果用于辅助PDH反馈控制模块实施PDH锁腔技术稳定光学谐振腔相位,并通过压电陶瓷片做出响应;第二光电探测器的探测结果用于检测光学谐振腔的稳定状态;所述射频信号发生器的一个输出端连接电光调制器,用于驱动电光调制器,另一输出端连接PDH反馈控制模块,用于辅助PDH反馈控制模块实施PDH锁腔技术,...
【专利技术属性】
技术研发人员:程则迪,李强,许金时,李传锋,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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