一种近紫外波段的激光稳频系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种紫外波段的激光稳频系统，其中，第一装置包括第一激光输出模块、第一频率转换模块、碘分子调制转移谱模块和稳频控制模块；第二装置包括第二激光输出模块、外差锁相模块、合束模块和第二频率转换模块；第一激光输出模块的一输出支路与碘分子调制转移谱模块连接，碘分子调制转移谱模块与稳频控制模块连接，稳频控制模块与第一激光输出模块连接；第一激光输出模块的另一输出支路与合束模块连接；合束模块与外差锁相模块连接，外差锁相模块与第二激光输出模块连接，第二激光输出模块与第二频率转换模块连接；第二激光输出模块的另一输出支路与合束模块连接。出模块的另一输出支路与合束模块连接。出模块的另一输出支路与合束模块连接。

【技术实现步骤摘要】
一种近紫外波段的激光稳频系统


[0001]本技术涉及激光领域，特别涉及一种近紫外波段的激光稳频系统。

技术介绍

[0002]冷原子物理是用以研究超低温度下的原子/分子的特性的物理学分支。其中，冷原子是指通过相关技术冷却到接近绝对零度的原子。由于冷原子的运动速度很慢，能级结构稳定，因此相比热原子具有更为明确的量子态，更利于对它的量子态如外层电子自旋，原子磁矩等等进行控制，同时冷原子量子态的变化可以反过来控制光信号，完成信息处理过程。
[0003]在实际应用中，波长范围在200
‑
400nm的近紫外波段的激光在冷原子物理领域有重要用途。冷原子物理领域中，一般需要对上述的近紫外波段的激光进行稳频后才可使用。其中，进行稳频的方法大致可以分为两类：一类是利用原子谱线中心频率进行稳频；另一类是利用相对频率参考源，比如光学参考腔等进行稳频。基于此，专利技术人相关技术中至少存在如下技术问题：
[0004]相关技术中，波长范围在200
‑
400nm的近紫外波段的激光大部分难以直接利用原子谱线中心频率进行稳频，因此通常需要利用光学参考腔进行稳频，具体是通过将所述激光锁定到一个光学参考腔上的方法，然而，该方法中，光学参考腔只能提供一个相对频率标准，且往往会受到环境因素的影响而导致存在波长的长期漂移的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种近紫外波段的激光稳频系统，使得该系统可以输出具备较高稳定性的近紫外线光，不存在所述的长期漂移的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种近紫外波段的激光稳频系统，所述系统包括第一装置1和第二装置2；所述第一装置1包括第一激光输出模块10、第一频率转换模块20、碘分子调制转移谱模块30和稳频控制模块40；所述第二装置2包括第二激光输出模块50、外差锁相模块60、合束模块70和第二频率转换模块80；
[0007]所述第一激光输出模块10的一输出支路与所述第一频率转换模块20的输入端连接，所述第一频率转换模块20的输出端与所述碘分子调制转移谱模块30的输入端连接，所述碘分子调制转移谱模块30的输出端与所述稳频控制模块40的输入端连接，所述稳频控制模块40的输出端与所述第一激光输出模块10的输入端连接；其中，所述第一激光输出模块10的另一输出支路与所述合束模块70的输入端连接；
[0008]所述合束模块70的输出端与所述外差锁相模块60的输入端连接，所述外差锁相模块60的输出端与所述第二激光输出模块50的输入端连接，所述第二激光输出模块50的输出端与所述第二频率转换模块80的输入端连接；其中，所述第二激光输出模块50的另一输出支路与所述合束模70的输入端连接。
[0009]本技术实施方式相对于现有技术而言，由于碘分子的能级在本领域中可以认为是绝对的，通过本申请提供的近紫外波段的激光稳频系统，第一装置发出的第一路激光
经过第一频率转换模块进行频率转换后锁定在碘分子调制转移谱模块上；第二装置通过外差锁相的方式进行频率锁定之后，其与第一装置的频率差也为稳定的频率，因而，本系统输出的激光的频率也为稳定的频率。又由于碘分子在500
‑
700nm波段具有众多的吸收峰，通过碘谱稳频和外差锁相的配合，本系统输出的稳定的激光可以近乎覆盖近紫外波段。另外，由于锁定在碘谱上的激光的频率不会因为环境等因素影响出现长期漂移并且锁相的频率差没有长期漂移，因此，输出的近紫外波段的激光的频率也不会存在长期漂移。
附图说明
[0010]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0011]图1是根据本申请实施例提供的一种近紫外波段的激光稳频系统的结构示意图；
[0012]图2是根据本申请实施例提供的又一种近紫外波段的激光稳频系统的结构示意图；
[0013]图3是根据本申请实施例提供的又一种近紫外波段的激光稳频系统的结构示意图。
[0014]图4是根据本申请实施例提供的又一种近紫外波段的激光稳频系统的结构示意图；
[0015]图5是根据本申请实施例提供的一种应用实例中的紫外波段的激光稳频系统的结构示意图。
具体实施方式
[0016]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0017]在本文中使用以下术语。
[0018]激光：是原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候所释放的能量，并以光子的形式放出，其中的光子光学特性高度一致。
[0019]长期漂移：本文具体指波长(频率)漂移。
[0020]调制转移光谱，英文全称Modulation Transfer Spectrum，简称“MTS”。
[0021]外差：把一个电磁波频率同另一不同的频率合在一起以便产生差拍。其中，差拍是指干涉波被接收输出后的信号反应。当两个不同频率的波信号相互作用而形成的周期性变化，幅值按两个频率之差周期性地增减，出现波幅度调制、上下起伏。
[0022]锁相：是使被控振荡器的相位受标准信号或外来信号控制的一种技术，用来实现与外来信号相位同步，或跟踪外来信号的频率或相位。锁相是相位锁定的简称，其含义是表示两个信号的之间的相位同步。其中，这里的振荡器即为本申请文件中的种子激光器。
[0023]种子光：指光源出来的、用来放大或频率转换前的光。
[0024]分束器：是可将一束光分成两束光或多束光的光学装置。
[0025]种子激光器：为放大器或者其它激光器产生种子光的激光器。
[0026]吸收峰：指在吸收光谱中吸收度随波长变化的曲线上，中心波长所对应的最大吸收值。其中，吸收光谱是指物质吸收光子，从低能级跃迁到高能级而产生的光谱。
[0027]频率锁定：本文中的频率锁定为绝对频率锁定，即，将激光频率锁定到某条气体吸收线。
[0028]倍频，英文全称Frequency Multiplier，在电子电路中，产生的输出信号频率是输入信号频率的整数倍称为倍频。假设输入信号频率为n，则第一个倍频2n，相应地3n,4n
……
等均称为倍频。
[0029]本申请提供的实施例涉及一种近紫外波段的激光稳频系统。如图1所示，所述系统包括第一装置1和第二装置2；所述第一装置1包括第一激光输出模块10、第一频率转换模块20、碘分子调制转移谱模块30和稳频控制模块40；所述第二装置2包括第二激光输出模块50、外差锁相模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近紫外波段的激光稳频系统，其特征在于，所述系统包括第一装置(1)和第二装置(2)；所述第一装置(1)包括第一激光输出模块(10)、第一频率转换模块(20)、碘分子调制转移谱模块(30)和稳频控制模块(40)；所述第二装置(2)包括第二激光输出模块(50)、外差锁相模块(60)、合束模块(70)和第二频率转换模块(80)；所述第一激光输出模块(10)的一输出支路与所述第一频率转换模块(20)的输入端连接，所述第一频率转换模块(20)的输出端与所述碘分子调制转移谱模块(30)的输入端连接，所述碘分子调制转移谱模块(30)的输出端与所述稳频控制模块(40)的输入端连接，所述稳频控制模块(40)的输出端与所述第一激光输出模块(10)的输入端连接；其中，所述第一激光输出模块(10)的另一输出支路与所述合束模块(70)的输入端连接；所述合束模块(70)的输出端与所述外差锁相模块(60)的输入端连接，所述外差锁相模块(60)的输出端与所述第二激光输出模块(50)的输入端连接，所述第二激光输出模块(50)的输出端与所述第二频率转换模块(80)的输入端连接；其中，所述第二激光输出模块(50)的另一输出支路与所述合束模块(70)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激光输出模块(10)包括第一种子激光器(110)和第一分束器(120)，所述第一种子激光器(110)的输出端与所述第一分束器(120)的输入端连接；所述稳频控制模块(40)的输出端与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周超，张磊，赵儒臣，付小虎，
申请(专利权)人：上海频准激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：