一种脉冲激光诱发原子发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种脉冲激光诱发原子发生装置，包括脉冲激光模块、参考激光模块、光路准直模块、光路缩束模块、光路合束模块和原子发生模块。其中脉冲激光模块、光路准直模块、光路缩束模块和光路合束模块按顺序依次放置。脉冲激光模块发射激光，光束依次经过光路准直模块、光路缩束模块和光路合束模块，最后到达原子发生模块；本实用新型专利技术通过光路装置诱发原子发生，不需要额外的加热源，整体装置易于小型化、集成化，同时降低热源导致的离子阱低温真空系统的真空度破坏，并且使原子发生速率可控。控。控。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲激光诱发原子发生装置


[0001]本技术涉及激光光路技术，尤其涉及一种应用于离子阱的脉冲激光诱发原子发生装置。

技术介绍

[0002]目前在离子阱量子计算机实验中，包括原子的产生、原子的离化、离子的囚禁、离子的操控四个过程。囚禁的镱离子是通过激光与镱原子相互作用产生的。为了能够获取足量的镱原子，大多研究组使用原子炉加热含有目标原子的材料，它一般由一根薄壁细长的不锈钢材质的毛细管制成。工作原理就是利用电流给毛细管壁加热，这样毛细管内存放的粉末状原子就会受热然后逐渐从金属表面脱离，变成镱原子蒸汽从毛细管口喷出。这种方法的缺点在于原子炉使用需要电流加热会带来较大的热负荷，且释放过程中破坏低温离子阱真空系统的真空度。同时，原子炉体积过大，不易小型化。因此需要一种低污染、可集成的原子诱发装置。

技术实现思路

[0003]本技术实施例提供一种脉冲激光诱发原子发生装置，能够解决现有技术存在的原子炉需要使用电流加热，会带来较大的热负荷，且释放热噪声的过程中会破坏低温离子阱真空系统的真空度；同时，原子炉体积过大，不易小型化的问题。
[0004]具体
技术实现思路
如下。
[0005]一种脉冲激光诱发原子发生装置，其特征在于，包括：
[0006]脉冲激光模块，用于发射不可见激光；
[0007]参考激光模块，用于发射可见激光；
[0008]光路准直模块，用于接收激光，并对所述激光的光路进行矫正；
[0009]光路缩束模块，具有缩束镜，所述缩束镜接收所述激光并进行激光缩束；r/>[0010]光路合束模块，具有二向色镜，用于多束光合束；
[0011]原子发生模块，具有金属靶和真空腔体，所述金属靶位于真空腔体内部，所述金属靶用于在受所述激光轰击时产生金属原子；
[0012]所述可见激光和不可见激光在分别经过各自的光路准直模块和光路缩束模块后，在光路合束模块重合，并入射原子发生模块，轰击金属靶。
[0013]可选的，所述光路准直模块具有多个反射镜，所述同一光路准直模块中多个反射镜之间的相对距离和相对角度可变化。
[0014]可选的，所述反射镜用于将接收到的激光反射进所述缩束镜中，激光与所述缩束镜轴心重合。
[0015]可选的，所述可见激光与所述不可见激光在分别到达二向色镜后重合。
[0016]可选的，所述可见激光在到达二向色镜后为反射状态，所述不可见激光在到达二向色镜后为折射状态。
[0017]可选的，所述真空腔体体的侧面上设有若干观察窗，所述观察窗上嵌设有玻璃。
[0018]可选的，所述观察窗均匀分布。
[0019]可选的，所述观察窗大小不同。
[0020]可选的，所述观察窗外周具有多个螺钉通孔，所述螺钉通孔装入螺钉后固定观察窗。
[0021]可选的，所述脉冲激光诱发原子发生装置中包含一个脉冲激光器、一个参考激光器、多个反射镜、两个缩束镜、一个二向色镜、一个真空腔体及一个金属靶。
[0022]本技术通过光路装置诱发原子发生，不需要额外的加热源，装置易于小型化、集成化，同时降低热源导致的离子阱低温真空系统的真空度破坏，并且使原子发生速率可控。
[0023]具体为：针对原子炉释放镱原子不足之处，我们使用波长为1064nm脉冲激光器(不可见光)对靶材料进行加热消融。其中引入可见激光作为参考光，可通过参考光实时校准消融激光位置，保证激光垂直打入到靶面材料上。通过控制激光器输出功率(即实时改变轰击金属靶的速率)从而实时调节原子产生速率，来提供满足离子阱囚禁实验要求的金属原子。
附图说明
[0024]图1是本技术实施例整体光路的结构示意图；
[0025]图2是本技术实施例光路缩束模块的内部光路示意图；
[0026]图3是本技术实施例光路缩束模块的结构示意图；
[0027]图4A是本技术实施例不可见激光入射光路合束模块的光路结构示意图；
[0028]图4B是本技术实施例可见激光入射光路合束模块的光路结构示意图；
[0029]图4C是本技术实施例激光入射光路合束模块的光路结构示意图；
[0030]图5是本技术实施例原子发生模块的结构示意图。
[0031]图中，脉冲激光器
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1；参考激光器
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2；第一反射镜
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3；第二反射镜
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4；第三反射镜
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5；第四反射镜
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6；第五反射镜
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12；第六反射镜
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13；第七反射镜
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14；第八反射镜
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15；第一缩束镜
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7；第二缩束镜
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8；二向色镜
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9；金属靶
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10；真空腔体
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11；真空腔体通孔
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101；第一螺钉通孔
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102；第二螺钉通孔
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105；第一观察窗
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103；第二观察窗
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104；
具体实施方式
[0032]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0033]本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0034]应当理解，在本技术的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行
顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0035]应当理解，在本技术中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0036]应当理解，在本技术中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含A、B和C”、“包含A、B、C”是指A、B、C三者都包含，“包含A、B或C”是指包含A、B、C三者之一，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲激光诱发原子发生装置，其特征在于，包括：脉冲激光模块，用于发射不可见激光；参考激光模块，用于发射可见激光；光路准直模块，用于接收激光，并对所述激光的光路进行矫正；光路缩束模块，具有缩束镜，所述缩束镜接收所述激光并进行激光缩束；光路合束模块，具有二向色镜，用于多束光合束；原子发生模块，具有金属靶和真空腔体，所述金属靶位于真空腔体内部，所述金属靶用于在受所述激光轰击时产生金属原子；所述可见激光和不可见激光在分别经过各自的光路准直模块和光路缩束模块后，在光路合束模块重合，并入射原子发生模块，轰击金属靶。2.根据权利要求1所述的脉冲激光诱发原子发生装置，其特征在于，所述光路准直模块具有多个反射镜，所述同一光路准直模块中多个反射镜之间的相对距离和相对角度可变化。3.根据权利要求2所述的脉冲激光诱发原子发生装置，其特征在于，所述反射镜用于将接收到的激光反射进所述缩束镜中，所述激光与所述缩束镜轴心重合。4.根据权利要求1所述的脉冲激光诱发原子...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈博艾，陈志文，周卓俊，黄毛毛，韩琢，罗乐，
申请(专利权)人：国开启科量子技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：