激光光谱频率标定的光路系统及其标定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光光谱频率标定的光路系统及其标定方法，包括激光分束器，用于将852nm激光器的出射激光分裂成激光功率不同的两束光纤；饱和吸收光谱装置，用于接收激光分束器输出的其中一束光纤；原子气室，用于接收激光分束器输出的另一束光纤，将该光纤作为铯原子基态6S

【技术实现步骤摘要】
激光光谱频率标定的光路系统及其标定方法


[0001]本专利技术属于电场量子测量的
，具体涉及一种激光光谱频率标定的光路系统及其标定方法。

技术介绍

[0002]基于里德堡原子的工频电场测量原理Stark效应，即里德堡原子具有很大的极化率，外电场会引起原子能级的移动。原子能级的移动表现为示波器上激光光谱频率的变化，因此需要对激光光谱频率的变化进行标定才能将示波器的时间轴转换成频率轴。
[0003]目前广泛采用的是基于里德堡原子nS
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态的工频电场测量方案。nS
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里德堡态只有一个激发态，谱峰数量少易识别，但是在外场作用时激光光谱频率的移动需要额外的设备进行频率标定，所使用的方法有：基于法布里
‑
珀罗腔(Fabry
‑
Perot cavity)的自由光谱区进行频率标定；基于声光、电光调制器的非线性激光技术在激光光谱的主峰和正、负边带三点进行标定；基于一系列频率间隔相等的光学频率梳序列组成的光学频率梳进行标定。但是这类额外使用设备进行频率标定的方法存在测量系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光光谱频率标定的光路系统，其特征在于，包括：激光分束器，用于将852nm激光器的出射激光分裂成激光功率不同的两束光纤；饱和吸收光谱装置，用于接收激光分束器输出的其中一束光纤；原子气室，用于通过GRIN透镜1接收激光分束器输出的另一束光纤，将该光纤作为铯原子基态6S
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激发到第一激发态6P
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的弱探测光；再通过GRIN透镜2接收509nm激光器的出射激光，并将该激光作为铯原子从第一激发态6P
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激发至里德堡nD
J
态的强耦合光；光电探测器，用于通过GRIN透镜2接收原子气室输出的探测光；示波器，用于接收光电探测器的输出光，并显示EIT光谱峰；上位机，用于根据接收的EIT光谱峰，将示波器的时域坐标转换成频率坐标。2.根据权利要求1所述的激光光谱频率标定的光路系统，其特征在于：所述激光分束器通过单模保偏光纤接收852nm激光器的出射激光，并将该出射激光分裂成激光功率比为0.1：0.9的两束光纤；其中，0.1倍激光功率的光束进入饱和吸收光谱装置，0.9倍激光功率的光束通过GRIN透镜1进入原子气室。3.一种基于权利要求1～2任一所述的激光光谱频率标定的光路系统的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取示波器显示的铯原子里德堡nD
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态和nD
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态两个的EIT光谱峰图；S2、基于铯原子里德堡nD
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态和nD
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态两个EIT光谱峰图，并采用量子亏损理论计算铯原子里德堡nD
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态和nD
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态之间的能量差Δω；S3、根据计算所得的能量差Δω，将示波器的时间刻度转换成频率刻度。4.根据权利要求3所述的激光光谱频率标定的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，张英，蒲曾鑫，黄宇，谈竹奎，樊磊，刘喆，欧家祥，白洁，王凌旭，李波，肖艳红，胡厚鹏，张俊玮，王扬，胡珊珊，宋宏天，王保帅，林伟斌，肖冬萍，石筑鑫，张淮清，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司重庆大学，
类型：发明
国别省市：