本发明专利技术提供一种用于激光稳频的光学系统及激光稳频装置，其中，用于激光稳频的光学系统包括光隔离器、光纤分束器、相位调制器、原子气室、光纤环形器、光电探测器、射频信号发生器和传输光纤，光纤分束器的第一输出端与原子气室的输入端连接，原子气室的输出端与光纤环形器的第二端口连接，光纤环形器的第三端口与光电探测器的输入端连接；光纤分束器的第二输出端与相位调制器的输入端连接，射频信号发生器的输出端与相位调制器的驱动端口连接，相位调制器的输出端与光纤环形器的第一端口连接，上述元器件之间通过传输光纤连接。如此设置，本发明专利技术提供的用于激光稳频的光学系统的结构紧凑，有利于缩小稳频装置的体积，且提高了运动及振动稳定性。及振动稳定性。及振动稳定性。
【技术实现步骤摘要】
用于激光稳频的光学系统及激光稳频装置
[0001]本专利技术涉及量子光电器件
，尤其涉及一种用于激光稳频的光学系统及激光稳频装置。
技术介绍
[0002]在各种原子系统中，激光是操控原子的经典手段。激光频率的精准性直接关系到原子操控精度和相应系统的性能水平。为了克服环境引起的激光器慢漂、抖动和跳模，需要将激光器锁定在一个稳定的参考频率上。目前，激光稳频的参考频率一般使用原子跃迁谱线和高精度的谐振腔等。其中，基于原子跃迁谱线的调制转移谱稳频方法因没有介质的多普勒吸收背景，能够获得更高的误差信号和更准确的频率设定点，受到广泛青睐。
[0003]但现有技术中的调制转移谱激光稳频方案都是基于自由空间光学器件实现的对调制转移光谱的获取，受到空间光路的制约，装置体积较大，并且在移动、振动等动态环境下容易产生光路偏斜，引起测量误差、频率稳定点漂移，甚至无法正常工作，限制了原子系统向小型化和动态平台的应用发展。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供一种用于激光稳频的光学系统及激光稳频装置，用以解决上述缺陷。
[0005]本专利技术提供一种用于激光稳频的光学系统，包括光隔离器、光纤分束器、相位调制器、原子气室、光纤环形器、光电探测器、射频信号发生器和传输光纤，其中，所述光纤分束器的输入端通过所述传输光纤与所述光隔离器的输出端连接；
[0006]所述光纤分束器的第一输出端通过所述传输光纤与所述原子气室的输入端连接，所述原子气室的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第二端口连接，所述光纤环形器的第三端口通过所述传输光纤与所述光电探测器的输入端连接；
[0007]所述光纤分束器的第二输出端通过所述传输光纤与所述相位调制器的输入端连接，所述射频信号发生器的输出端与所述相位调制器的驱动端口连接，所述相位调制器的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第一端口连接。
[0008]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，还包括用于改变光信号的偏振方向的偏振切换器，所述偏振切换器的输入端通过所述传输光纤与所述相位调制器的输出端连接，所述偏振切换器的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第一端口连接。
[0009]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，所述偏振切换器包括光纤起偏器和全光纤波片，所述光纤起偏器的输入端通过所述传输光纤与所述相位调制器的输出端连接，所述光纤起偏器的输出端通过所述传输光纤与所述全光纤波片的输入端连接，所述全光纤波片的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第一端口连接。
[0010]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，所述传输光纤为单模保偏光纤。
[0011]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，所述光隔离器、所述光纤分束
器、所述相位调制器、所述原子气室、所述光纤环形器、所述光电探测器和所述偏振切换器均为保偏器件。
[0012]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，所述光纤分束器为比例可调分束器，所述比例可调分束器能够调节所述比例可调分束器的第一输出端输出的光束与所述比例可调分束器的第二输出端输出的光束的功率比例。
[0013]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，所述原子气室为填充有原子气体的光纤耦合玻璃气室或光子晶体光纤。
[0014]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，所述相位调制器为光纤电光相位调制器、光纤声光调制器或压电陶瓷光纤相位调制器。
[0015]根据本专利技术提供的一种用于激光稳频的光学系统，还包括光纤换路器和光纤耦合器；
[0016]所述光纤换路器连接在所述偏振切换器与所述相位调制器之间，所述光纤换路器的输入端与所述相位调制器的输出端连接，所述光纤换路器的第一输出端与所述偏振切换器的输入端连接；
[0017]所述光纤耦合器连接在所述偏振切换器与所述光纤环形器的第一端口之间，所述光纤耦合器的第一输入端与所述偏振切换器的输出端连接，所述光纤耦合器的第二输入端与所述光纤换路器的第二输出端连接，所述光纤耦合器的输出端与所述光纤环形器的第一端口连接。
[0018]本专利技术还提供一种激光稳频装置，包括上述的用于激光稳频的光学系统。
[0019]本专利技术提供的用于激光稳频的光学系统，包括光隔离器、光纤分束器、相位调制器、原子气室、光纤环形器、光电探测器、射频信号发生器和传输光纤，利用传输光纤将光隔离器、光纤分束器、相位调制器、原子气室、光纤环形器和光电探测器连接形成全光纤结构，实现了基于原子气室的激光调制转移光谱的获取。相对于现有技术中的自由空间光路，本专利技术提供的用于激光稳频的光学系统的结构紧凑，装置体积不再受制于直线传播的光路方向，有利于减小稳频装置的体积，并且能够避免动态过程中由于应力变化导致的器件变形和光路改变，提高了运动及振动稳定性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术提供的用于激光稳频的光学系统的结构示意图一；
[0022]图2是本专利技术提供的用于激光稳频的光学系统的结构示意图二。
[0023]附图标记：
[0024]1：光隔离器；2：光纤分束器；3：相位调制器；4：原子气室；5：光纤环形器；6：光电探测器；7：传输光纤；8：偏振切换器；9：光纤起偏器；10：全光纤波片；11：光纤换路器；12：光纤耦合器；A：第一端口；B：第二端口；C：第三端口。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
[0026]下面结合图1至图2描述本专利技术的用于激光稳频的光学系统。
[0027]如图1所示，本专利技术实施例提供的用于激光稳频的光学系统，与现有技术中的用于激光稳频的电学系统相配合，共同实现对激光的稳频操作。
[0028]本专利技术实施例中的用于激光稳频的光学系统包括光隔离器1、光纤分束器2、相位调制器3、原子气室4、光纤环形器5、光电探测器6、射频信号发生器和传输光纤7，相邻元器件之间通过传输光纤7连接。
[0029]具体来说，光隔离器1的输入端连接有传输光纤7，用于与待稳频激光器连接，供待稳频激光输入。上述光隔离器1的输出端通过传输光纤7与光纤分束器2的输入端连接。光纤分束器2具有第一输出端和第二输出端，能够将待稳频激光分成两束，分别从第一输出端和第二输出端输出。
[0030]光纤分束器2的第一输出端通过传输光纤7与原子气室4的输入端连接，原子气室本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于激光稳频的光学系统，其特征在于，包括光隔离器、光纤分束器、相位调制器、原子气室、光纤环形器、光电探测器、射频信号发生器和传输光纤，其中，所述光纤分束器的输入端通过所述传输光纤与所述光隔离器的输出端连接；所述光纤分束器的第一输出端通过所述传输光纤与所述原子气室的输入端连接，所述原子气室的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第二端口连接，所述光纤环形器的第三端口通过所述传输光纤与所述光电探测器的输入端连接；所述光纤分束器的第二输出端通过所述传输光纤与所述相位调制器的输入端连接，所述射频信号发生器的输出端与所述相位调制器的驱动端口连接，所述相位调制器的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第一端口连接。2.根据权利要求1所述的用于激光稳频的光学系统，其特征在于，还包括用于改变光信号的偏振方向的偏振切换器，所述偏振切换器的输入端通过所述传输光纤与所述相位调制器的输出端连接，所述偏振切换器的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第一端口连接。3.根据权利要求2所述的用于激光稳频的光学系统，其特征在于，所述偏振切换器包括光纤起偏器和全光纤波片，所述光纤起偏器的输入端通过所述传输光纤与所述相位调制器的输出端连接，所述光纤起偏器的输出端通过所述传输光纤与所述全光纤波片的输入端连接，所述全光纤波片的输出端通过所述传输光纤与所述光纤环形器的第一端口连接。4.根据权利要求1
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3任一项所述的用于激光稳频的光学系统，其特征在于，所述传输光纤为单模保偏光纤。5.根据权利要求1
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3任一项所述的用于激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉昆，徐馥芳，李莹颖，胡青青，马明祥，汪杰，万伏彬，邝文俊，王振宇，易腾，于亚运，谢玉波，张锐，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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