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一种基于光学超表面的循环光路原子气室结构制造技术

技术编号:40831903 阅读:47 留言:0更新日期:2024-04-01 14:55
本发明专利技术公开了一种基于光学超表面的循环光路原子气室结构,包括原子气室,原子气室包括气室壁和腔室,腔室为真空环境,且腔室内填充有碱金属原子蒸气;腔室的两侧对称设置有具有相同结构的第一光学超表面结构和第二光学超表面结构;原子气室的两侧分别设置有探测光输入接口和耦合光输入接口;气室壁的内部设置有探测光路;探测光输入接口与腔室同轴设置;本发明专利技术提供了一种集成化原子气室结构,减少了电场测量系统光学器件数量,降低了环境因素对测量的影响,提高了基于里德堡原子电场测量的便携性和实用性。本发明专利技术不依赖光学平台且不包含金属元件,不会使待测电场产生畸变,可直接作为电场测量探头放入待测电场中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及原子气室领域,具体涉及一种基于光学超表面的循环光路原子气室结构


技术介绍

1、随着激光技术的成熟以及激光对原子量子态精确操控技术的发展,目前利用基于里德堡原子的电磁诱导透明(eit)探测电场产生的ac stark频移,实现了电场的精密测量。基于里德堡原子的电场测量实验中主要的部件为:真空碱金属原子气室和激光器。真空碱金属原子气室一般为透明石英玻璃腔室,同时其中充入了碱金属原子和惰性缓冲气体。激光器输出两束不同波长的激光,分别称为探测光和耦合光,两束激光在光纤中传输,经梯度折射率透镜准直后,进入原子气室中对向传输。探测光和耦合光将碱原子激发至里德堡态,使得两个激发通道产生相消干涉,利用光电探测器探测探测光信号并分析其电磁诱导透明光谱,可以间接反映里德堡原子的性质。

2、通过这种双光子激发的方式实现里德堡原子的eit光谱,所需强耦合光功率通常要求在几十毫瓦量级,如果耦合光功率不能达到要求,则使得获得的eit信号强度会偏低,信号线宽增大,导致电场的测量精度下降。为了得到更好的eit信号效果,可以搭建耦合光的循环光路,增强耦合光的利用率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光学超表面的循环光路原子气室结构,包括原子气室(1),原子气室(1)包括气室壁(101)和腔室(102),所述腔室(102)为真空环境,且腔室(102)内填充有碱金属原子蒸气;其特征在于,所述腔室(102)的两侧对称设置有具有相同结构的第一光学超表面结构(2)和第二光学超表面结构(3);

2.根据权利要求1所述的基于光学超表面的循环光路原子气室结构,其特征在于,所述探测光输入接口(4)包括探测光光纤接口(401)和第一梯析透镜(402);所述耦合光输入接口(5)包括耦合光光纤接口(501)和第二梯析透镜(502);且所述第一梯析透镜(402)和第二梯析透镜(502...

【技术特征摘要】

1.一种基于光学超表面的循环光路原子气室结构,包括原子气室(1),原子气室(1)包括气室壁(101)和腔室(102),所述腔室(102)为真空环境,且腔室(102)内填充有碱金属原子蒸气;其特征在于,所述腔室(102)的两侧对称设置有具有相同结构的第一光学超表面结构(2)和第二光学超表面结构(3);

2.根据权利要求1所述的基于光学超表面的循环光路原子气室结构,其特征在于,所述探测光输入接口(4)包括探测光光纤接口(401)和第一梯析透镜(402);所述耦合光输入接口(5)包括耦合光光纤接口(501)和第二梯析透镜(502);且所述第一梯析透镜(402)和第二梯析透镜(502)均嵌设于气室壁(101)内。

3.根据权利要求1所述的基于光学超表面的循环光路原子气室结构,其特征在于,所述耦合循环光路结构包括偏振分光镜(6)、半波片(7)和若干个介质膜反射镜;所述偏振分光镜(6)和半波片(7)均嵌设在气室壁(101)内;

4.根据权利要求3所述的基于光学超表面的循环光路原子气室结构,其特征在于,所述介质膜反射镜有两个,包括第一反射镜(8)和第二反射镜(9);所述剩余耦合光(14)依次经过第一反射镜(8)和第二反射镜(9)后射向半波片(7);所述第一反射镜(8)位于探测光输入接口(4)所在的原子气室(1)一侧;所述第二反射镜(9)位于原子气室(1)非探测光输入接口(4)或耦合光输入接口(5)所处的一侧。

5.根据权利要求4所述的基于光学超表...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖冬萍丁超张英谈竹奎张淮清宋宏天蒲曾鑫黄宇樊磊刘喆白洁黎安俊李波肖艳红胡厚鹏张俊玮吴宇豪胡珊珊王保帅钱斌
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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