一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统及其方法，包括：激光模块，包括主激光器和从激光器；锁频调制模块，接收主激光器主激光并进行分光和调制处理后，一路主激光通过激光锁频模块后得到反馈信号，主激光器根据反馈信号将输出的主激光频率锁定至铷原子特定跃迁谱线；另一路主激光经过再分光和调制为双色磁光阱提供共振探测光以及为光学拍频锁定提供频准光；拍频调制模块，接收从激光器从激光并进行分光和调制处理后，一路从激光与所述频准光合束形成光学拍频，并实现与主激光器之间的拍频锁定；另一路从激光到达电光调制器，其输出激光被调制后产生载波与边带，为双色磁光阱提供冷却光和再泵浦光。本发明专利技术能够降低成本，提高系统紧凑性。提高系统紧凑性。提高系统紧凑性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统及其方法


[0001]本专利技术涉及冷原子技术、激光
，具体涉及一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统及其方法。

技术介绍

[0002]磁光阱(MOT)是一种冷却、陷俘原子的有效手段。经典的MOT由反亥姆霍兹线圈产生的梯度磁场和三组互相垂直、具有特定偏振配置的对射激光构成。目前最常用的是红失谐MOT(冷却光频率为负失谐，即，ω
laser
‑
ω
atom
<0，ω
laser
为激光角频率，ω
atom
为要锁定的原子跃迁谱线对应角频率)，其原子跃迁的总角动量量子数满足F'>F(F'与F分别对应激发态、基态时原子跃迁的总角动量量子数)的条件。红失谐MOT所需激光配置简单、应用广泛，但是在原子温度较低的磁场零点区域，激光对原子的加热效应占主导，导致该方式的冷却效果有限，且制备的原子团密度较低；而蓝失谐MOT(冷却光频率为正失谐，即，ω
laser
‑
ω
atom
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统，其特征在于，包括：激光模块，包括主激光器和从激光器，用于产生待调制处理的主激光和从激光；锁频调制模块，接收主激光器发出的主激光并进行分光和调制处理后，一路主激光通过激光锁频模块后得到反馈信号，然后主激光器根据反馈信号将输出的主激光频率锁定至铷原子特定跃迁谱线；另一路主激光经过进一步的分光和调制为双色磁光阱提供共振探测光以及为光学拍频锁定提供频准光；拍频调制模块，接收从激光器发出的从激光并进行分光和调制处理后，一路从激光与所述频准光合束形成光学拍频，并基于对拍频光信号的处理实现从激光器与主激光器之间的拍频锁定；另一路从激光到达电光调制器，电光调制器对输入激光进行相位调制，其输出激光产生载波与边带，为双色磁光阱提供冷却光和再泵浦光。2.根据权利要求1所述的一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统，其特征在于，所述锁频调制模块还包括第一半波片、第一偏振分光棱镜、第一声光调制器，主激光器输出的主激光通过第一半波片后到达第一偏振分光棱镜，第一偏振分光棱镜将输入激光分为第一透射激光和第一反射激光；所述第一反射激光进入第一声光调制器，第一声光调制器的+1级输出激光经过激光锁频模块后得到反馈信号，然后主激光器根据反馈信号将输出激光的频率锁定至铷原子特定跃迁谱线。3.根据权利要求2所述的一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统，其特征在于，所述锁频调制模块还包括第二偏振分光棱镜、第二声光调制器、第一光纤耦合器、光纤合束器；所述第一透射激光到达第二偏振分光棱镜，第二偏振分光棱镜将输入的第一透射激光分为第二透射激光和第二反射激光，其中，所述第二透射激光进入第二声光调制器，第二声光调制器的+1级输出的激光为双色磁光阱提供共振探测光；所述第二反射激光经过第一光纤耦合器后进入光纤合束器，为光学拍频锁定提供频准光。4.根据权利要求3所述的一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统，其特征在于，所述第一声光调制器与第二声光调制器的调制频率相同。5.根据权利要求4所述的一种用于铷原子双色磁光阱的激光系统，其特征在于，所述拍频调制模块还包括第二半波片、第三偏振分光棱镜、第二光纤耦合器、高速光电探测器、信号发生器、鉴频鉴相器、PID反馈模块；从激光器输出的从激光通过第二半波片后到达第三偏振分光棱镜，第三偏振分光棱镜将输入激光分为第三透射激光和第三反射激光；其中，第三反射激光经过第二光纤耦合器后进入光纤合束器，与所述频准光合束形成光学拍频光；拍频光信号经过高速光电探测器后发生光电信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，徐小斌，韩睿，宋一桐，宋凝芳，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：