本发明专利技术涉及激光稳频技术领域，尤其涉及一种基于调制转移谱的稳频装置，包括第一分束单元，用以接收待稳频激光信号，并根据所述待稳频激光信号形成第一分光信号和第二分光信号，所述第一分光信号用于形成探测光信号；铌酸锂波导型电光相位调制器，用以接收所述第二分光信号，根据所述第二分光信号形成调制光信号；第二分束单元，用以接收一准直调制光信号，用以根据所述准直调制光信号形成第一准直调制分光信号和第二准直调制分光信号；原子吸收池，用以分别接收所述探测光信号和所述第一准直调制分光信号，根据所述第一准直调制分光信号对所述探测光做调制转移以形成一稳频激光基础信号输出。基础信号输出。基础信号输出。
【技术实现步骤摘要】
一种基于调制转移谱的稳频装置
[0001]本专利技术涉及激光稳频
，尤其涉及一种基于调制转移谱的稳频装置。
技术介绍
[0002]在冷原子物理实验和量子信息实验等现代物理实验中，频率稳定的激光是最基本的实验工具。在这些实验中，激光的频率稳定性将直接影响到实验的精度，为了保证激光的频率稳定，精度高且稳定性好的稳频技术必不可少。在现有的多种不同激光稳频技术中，调制转移谱稳频有着独特的优势。调制转移谱是一种利用原子与激光相互作用所产生的光谱，其谱线为无多普勒背景的类色散线型曲线，中心零点处对应着原子的共振跃迁峰且理论上该零点不随激光的功率起伏而变化，谱线在零点附近具有较大的斜率，因此用调制转移谱进行激光稳频具有稳频精度高且稳定性好等优势。
[0003]调制转移谱需要对探测光进行调制，现有的调制转移谱稳频技术通常采用共振电路驱动电光晶体来对激光进行相位调制。通常的电光晶体半波电压高达几百甚至上千伏，要实现较大的调制深度，调制电压的幅度也需要足够高，往往需要电压放大器进行驱动。如果选择采用共振装置驱动晶体，尽管这种工作方式的半波电压较低，但需要在晶体外构建共振LC电路，此时电光调制器仅可以工作在该共振频率下，如果希望更改调制频率，还需要先更换电子元件来更改LC共振电路中的共振频率，导致操作不便。受限于驱动方式，共振式电光调制器体积较大，通常只能采用空间光入射的方式进行调制。空间光路一方面需要多种光学元件和配套的机械部件进行构建与调节，不适合集成和小型化；另一方面由于调制过程受入射光偏振方向和入射角度的影响会带来剩余幅度调制的问题导致谱线零点的改变，进而导致稳频后的激光频率的变化，而空间光的入射角度难以控制得很好，从而影响激光稳频的效果。综合来看，现有的采用共振装置驱动的电光调制器构建的调制转移谱稳频系统受限于空间光路和驱动方式，操作不便且难以进行小型化和集成化，同时也会影响稳频的结果。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本申请提供一种基于调制转移谱的稳频装置，具体地，
[0005]一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，包括
[0006]第一分束单元，用以接收待稳频激光信号，并根据所述待稳频激光信号形成第一分光信号和第二分光信号，所述第一分光信号用于形成探测光信号，
[0007]铌酸锂波导型电光相位调制器，用以接收所述第二分光信号，根据所述第二分光信号形成调制光信号；
[0008]第二分束单元，用以接收一准直调制光信号，用以根据所述准直调制光信号形成第一准直调制分光信号和第二准直调制分光信号；
[0009]原子吸收池，用以分别接收所述探测光信号和所述第一准直调制分光信号，根据所述第一准直调制分光信号对所述探测光做调制转移以形成一稳频激光基础信号输出。
[0010]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，还包括第一准直单元，用以接收所述第一分光信号，对所述第一分光信号做准直处理以形成探测光信号。
[0011]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，还包括第二准直单元，用以接收所述调制光信号，根据所述调制光信号形成准直调制光信号。
[0012]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，所述第一分光信号的功率小于所述第二分光信号的功率。
[0013]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，所述第一分束单元为偏振分光棱镜，分光棱镜、分光片中的其中一种，或者，所述第一分束单元为光纤分束器。
[0014]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，还包括，
[0015]第一保偏单元，设置于所述电光调制器与所述第一分束单元之间；
[0016]第二保偏单元，设置于所述电光调制器与所述第二分束单元之间。
[0017]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，还包括光电探测器，用以接收经第二分束单元反射的稳频激光基础信号并输出。
[0018]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，还包括：
[0019]处理单元，用以接收所述稳频激光基础信号，用以根据所述稳频激光基础信号形成调制转移谱的鉴频曲线；
[0020]锁频单元，根据所述鉴频曲线对稳频激光基础信号做锁频处理以形成稳频激光信号。
[0021]优选地，上述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，所述探测光信号功率与所述第一准直调制分光信号功率的比值范围为1：1至1：2.5。
[0022]与现有技术相比，本申请的有益效果是：
[0023]本专利技术通过将传统的共振驱动式电光调制器更换为光纤式铌酸锂波导型电光相位调制器，搭建了可用于激光长期稳定稳频的调制转移谱模块，该模块具有集成化和小型化的优点，操作方便且易于调节。该模块可为冷原子物理和量子信息等现代物理实验提供一个优良的稳频方案。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种基于调制转移谱的稳频装置的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的一种基于调制转移谱的稳频装置的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的一种基于调制转移谱的稳频装置的结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]如图1所示，本申请提供一种基于调制转移谱的稳频装置，其中，包括：
[0029]第一分束单元11，用以接收待稳频激光信号，并根据所述待稳频激光信号形成第一分光信号和第二分光信号；进一步地，所述第一分光信号的功率小于所述第二分光信号
的功率。
[0030]进一步地，所述第一分束单元为偏振分光棱镜，分光棱镜、分光片中的其中一种，或者，所述第一分束单元为光纤分束器。当所述待稳频激光信号为空间光时，所述第一分束单元为偏振分光棱镜、分光棱镜、分光片中的其中一种。当所述待稳频激光信号为光纤入射光信号时，所述第一分束单元为光纤分束器。
[0031]第一准直单元13，用以接收所述第一分光信号，对所述第一分光信号做准直处理以形成探测光信号；旨在将所述第一分光信号准直地入射到原子吸收池中。
[0032]铌酸锂波导型电光相位调制器12，用以接收所述第二分光信号，根据所述第二分光信号形成调制光信号；所述调制光信号为近于纯净的相位调制光，铌酸锂波导型电光相位调制器的半波电压仅为不到5V，工作范围为DC
‑
300MHz，易于驱动且可调节范围大，器件整体体积小，而且采用光纤连接的形式，便于光路的集成化和小型化；其次采用了光纤连接的方式其入射光的角度得到了很好的控制，而器件本身也进行了偏振控制从而避免了激光偏振起伏带来的影响，因此经过调制后泵浦光中的剩余幅度调制成分可以控制得很好。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于调制转移谱的稳频装置，其特征在于，包括：第一分束单元，用以接收待稳频激光信号，并根据所述待稳频激光信号形成第一分光信号和第二分光信号，所述第一分光信号用于形成探测光信号；铌酸锂波导型电光相位调制器，用以接收所述第二分光信号，根据所述第二分光信号形成调制光信号；第二分束单元，匹配所述第一分束单元，用以接收一准直调制光信号，用以根据所述准直调制光信号形成第一准直调制分光信号和第二准直调制分光信号；原子吸收池，用以分别接收所述探测光信号和所述第一准直调制分光信号，根据所述第一准直调制分光信号对所述探测光做调制转移以形成一稳频激光基础信号输出。2.根据权利要求1所述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其特征在于，还包括：第一准直单元，用以接收所述第一分光信号，对所述第一分光信号做准直处理以形成探测光信号。3.根据权利要求1所述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其特征在于，还包括：第二准直单元，用以接收所述调制光信号，根据所述调制光信号形成准直调制光信号。4.根据权利要求1所述的一种基于调制转移谱的稳频装置，其特征在于，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：周超，付小虎，张磊，
申请(专利权)人：上海频准激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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