一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法技术方案

本申请涉及一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法。所述方法包括：激光稳频装置包括探测激光稳频单元和耦合激光稳频单元，通过探测激光稳频单元向耦合激光稳频单元输出一路带调制的探测激光和一路调制信号，实现耦合激光稳频单元的稳频。其中，在探测激光稳频单元的饱和吸收光谱中分出一路带调制的探测激光与耦合激光共同作用产生里德堡EIT光谱，同时，饱和吸收光谱信号与里德堡EIT光谱信号通过与信号源产生调制信号混频产生各自的鉴相信号分别用于探测激光器和耦合激光器的频率稳定。本发明专利技术在常温下，仅使用一个信号源及激光调制器件即可实现探测激光器和耦合激光器的频率稳定，稳频效果好，且降低了整个稳频系统的成本及复杂度。频系统的成本及复杂度。频系统的成本及复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法


[0001]本申请涉及激光稳频
，特别是涉及一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法。

技术介绍

[0002]里德堡原子是指主量子数n远大于1的高激发态原子，其辐射寿命与n3成正比、电偶极矩与n4成正比、极化率与n7成正比。这些特性使得里德堡原子成为研究量子存储、量子计算、量子精密测量等领域的绝佳物理平台。
[0003]三能级阶梯型电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)是应用最为广泛的一种里德堡原子探测手段。一束弱探测光将碱金属原子从基态激发至中间态，同时，一束强耦合光将原子从中间态激发至所需要的里德堡态。将激光频率锁定至相应的原子跃迁能级，对实现里德堡原子精密测量来说至关重要。
[0004]现有技术中，激光稳频方法可以分为两类，一类是基于超稳腔的PDH(Pound
–
Drever
–
Hall)锁频法；另一类是基于原子跃迁光谱的锁频方法。PDH锁频法不依赖外部频率参考，不需要在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于里德堡原子探测系统的激光稳频方法，其特征在于，所述方法包括：搭建探测激光稳频单元，通过所述探测激光稳频单元实现探测激光的频率稳定；搭建耦合激光稳频单元；所述耦合激光稳频单元中包括EIT光谱单元和耦合光鉴相反馈单元；通过所述探测激光稳频单元中的饱和吸收光谱单元输出一路带调制的探测激光，将频率稳定后的所述带调制的探测激光输入所述EIT光谱单元，产生EIT光谱信号；通过所述探测激光稳频单元中的探测光鉴相反馈单元输出一路调制信号，根据所述EIT光谱信号和所述调制信号通过所述耦合光鉴相反馈单元进行混频，得到耦合激光目标位置处的鉴相信号，通过所述耦合激光目标位置处的鉴相信号实现耦合激光的频率稳定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，搭建探测激光稳频单元，通过所述探测激光稳频单元实现探测激光的频率稳定，包括：搭建探测激光稳频单元；所述探测激光稳频单元包括探测激光发生装置、探测分光束单元、饱和吸收光谱单元、第一光电探测器和探测光鉴相反馈单元；通过所述探测激光发生装置发出探测激光，经过所述探测分光束单元得到稳频用探测激光；通过所述饱和吸收光谱单元根据所述稳频用探测激光产生饱和吸收光谱信号；通过所述第一光电探测器将所述饱和吸收光谱信号转换成电信号作为参考信号在所述探测光鉴相反馈单元中产生探测激光的鉴相信号；将所述探测激光的鉴相信号电压实时反馈至所述探测激光发生装置实现探测激光的频率稳定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，搭建耦合激光稳频单元；所述耦合激光稳频单元中包括EIT光谱单元和耦合光鉴相反馈单元，包括：搭建耦合激光稳频单元；所述耦合激光稳频单元中包括耦合激光发生装置、耦合分光束单元、EIT光谱单元、第二光电探测器和耦合光鉴相反馈单元。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述探测激光稳频单元中的饱和吸收光谱单元输出一路带调制的探测激光，将频率稳定后的所述带调制的探测激光输入所述EIT光谱单元，产生EIT光谱信号，包括：通过所述耦合激光发生装置发出耦合激光，经过所述耦合分光束单元得到稳频用耦合激光，输入所述EIT光谱单元；通过所述探测激光稳频单元中的饱和吸收光谱单元输...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，毛瑞棋，孙占山，安强，林沂，付云起，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：