一种基于激光器的原子谱线高精度探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于激光器的原子谱线高精度探测装置，包括恒流源模块、功率放大器、激光驱动模块、激光器、自稳频模块、光栅、分光片、光隔离器、控制模块和吸收泡；包括伺服单元、第一光电检测模块、第二光电检测模块、第三光电检测模块、DDS模块、倍频器、微波产生模块、隔离放大器和VCXO模块；本实用新型专利技术通过环路锁定以后，各部件只工作在中心频率附近的很小的线性区内，整个系统每一次的量子鉴频到伺服纠偏的闭环过程可以看作是不变的。基于此，提出一种改进的基于激光器的原子谱线高精度探测装置及系统闭环时间测量方法、调制频率与光强检测频率的控制方法。

A high precision detector for atomic spectrum based on laser

The utility model relates to a high precision detection device for atomic spectrum line based on laser, including constant current source module, power amplifier, laser drive module, laser, self stabilizing frequency module, grating, optical separator, optical isolator, control module and absorption bubble, including servo unit, first photoelectric detection module and second optoelectronic. The detection module, the third photoelectric detection module, the DDS module, the frequency doubler, the microwave generating module, the isolation amplifier and the VCXO module, the utility model only works in a very small linear area near the center frequency after the loop lock, and the whole system of the whole system can be detected to the closed loop process of the servo correction. It is regarded as constant. Based on this, an improved laser based high precision detection device for atomic spectrum line and the system closed loop time measurement method, the control method of modulation frequency and intensity detection frequency are proposed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光器的原子谱线高精度探测装置
本技术涉及原子谱线探测领域，具体涉及一种基于激光器的原子谱线高精度探测装置。
技术介绍
以铷原子钟为例，在磁场的作用下，吸收泡中的87Rb产生原子分裂，形成如图1所示的超精细三态能级结构。图中为基态两个超精细结构对激发态的能级跃迁频率，，在87Rb中为6.834GHz。在这样的能级结构中，通过微波调制激光器电流，使激光光谱产生两个相干的调制边带fM，当fM＝1/2f0＝3.417GHz时，吸收泡中的基态超精细能级原子将建立一种相干囚禁机制，形成相干布局粒子数囚禁（CoherentPopulationTrapping）。众所周知，要实现原子谱线的精确探测，需要配合外围的伺服电路来实现共振探测，然而在实际的伺服控制环路中，量子系统、等均具有非线性特性，环路分析非常复杂，而整个系统的环路响应时间更是无法分析。这其中，物理系统实际的驰豫时间在很大程度上限制了整个系统的环路响应时间，加上环路存在各电路模块的相位问题，给伺服模块误差信号采集及相应纠偏量输出带来很大的不便。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提出一种改进的基于激光器的原子谱线高精度探测装置。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光器的原子谱线高精度探测装置，其特征在于：包括恒流源模块、功率放大器、激光驱动模块、激光器、自稳频模块、光栅、分光片、光隔离器、控制模块和吸收泡；所述恒流源模块为所述激光驱动模块提供恒定的直流电流，功率放大器的微波信号输出端连接到所述激光驱动模块的信号输入端，所述激光驱动模块将功率放大器输入的微波信号对恒流源输入的直流电流进行调制后驱动激光器工作，所述自稳频模块连接到激光器对激光器光输出进行稳定处理，所述吸收泡内含

【技术特征摘要】
1.一种基于激光器的原子谱线高精度探测装置，其特征在于：包括恒流源模块、功率放大器、激光驱动模块、激光器、自稳频模块、光栅、分光片、光隔离器、控制模块和吸收泡；所述恒流源模块为所述激光驱动模块提供恒定的直流电流，功率放大器的微波信号输出端连接到所述激光驱动模块的信号输入端，所述激光驱动模块将功率放大器输入的微波信号对恒流源输入的直流电流进行调制后驱动激光器工作，所述自稳频模块连接到激光器对激光器光输出进行稳定处理，所述吸收泡内含87Rb，适于提供原子共振吸收线，所述控制模块为吸收泡提供恒温工作环境以及原子化裂用的磁场，所述激光器的光输出通过光栅、分光片和光隔离器后到达所述吸收泡；包括伺服单元、第一光电检测模块、第二光电检测模块、第三光电检测模块、DDS模块、倍频器、微波产生模块、隔离放大器和VCXO模块；所述分光片将所述光输出分出一路给第一光电检测模块，所述光隔离器与吸收泡之间设置有第三光电检测模块，所述吸收泡的光射出端设有第二光电检测模块，所述第一光电检测模块、第二光电检测模块和第三光电检测模块分别用于检测光强并将检测结果发送给所述伺服单元；所述VCXO模块的信号输出到所述隔离放大器，所述隔离放大器的信号输出端分别连接到所述伺服单元、DDS模块和倍频器，所述DDS模块和倍频器的信号输出端分别连接到所述微波产生模块的信号输入端；所述伺服模块适于在隔离放大器输出信号为外时钟参考的前提下分别进行：i、接收第一光电检测模块的光检信号，处理后作用于功率放大器；ii、接收第二光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俊，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42