【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于量子频率标准领域,具体涉及一种基于法拉第激光器的双激光抽运铯束原子钟。
技术介绍
1、原子钟在基础研究和实用领域具有重要的应用价值。由于具有显著优异的性能,光频原子钟近年来得到广泛深入的研究,当前性能最好的光钟已经实现了e-19量级的系统不确定度。然而,铯束原子微波钟具有更成熟的集成化能力、并且作为秒定义的基准,目前仍处于不可替代的位置。传统的铯束钟包括光抽运和磁选态两种原子制备方式,前者通过激光抽运将原子制备到单个基态的超精细能级上,后者通过在制备区施加梯度磁场,筛选出单一基态超精细能级的原子。光泵浦方案相对于磁选态方案拥有更高的束流强度和更高的抽运效率,因此可以更充足地利用原子。但是单激光抽运后的原子分布在基态各个子能级上,原子的利用率依然不足。采用两束光抽运有望把原子全都聚集到其中一个基态mf=0子能级上,从而有效提升信号强度。过去的实验已观察到抽运效果,但是信噪比并没有随着幅值的增加而升高,反而下降。
技术实现思路
1、为了提升传统激光抽运铯束原子钟钟信号的信噪比和频
...【技术保护点】
1.一种基于法拉第激光器的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,包括第一法拉第激光器(1001)、第二法拉第激光器(1002)、铯炉(1020)、微波腔(1021)、荧光收集器(1005)、铯钟锁定电路(1022)和微波信号源(1023);其中,
2.根据权利要求1所述的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,所述第一抽运光为频率对应62S1/2(F=4)→62P3/2(F’=4)跃迁频率、偏振态为σ偏振的激光;所述第二抽运光为频率对应62S1/2(F=3)→62P3/2(F’=3)跃迁频率、偏振态为π偏振的激光。
3.根据权利要求1所述的双激光抽运铯束
...【技术特征摘要】
1.一种基于法拉第激光器的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,包括第一法拉第激光器(1001)、第二法拉第激光器(1002)、铯炉(1020)、微波腔(1021)、荧光收集器(1005)、铯钟锁定电路(1022)和微波信号源(1023);其中,
2.根据权利要求1所述的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,所述第一抽运光为频率对应62s1/2(f=4)→62p3/2(f’=4)跃迁频率、偏振态为σ偏振的激光;所述第二抽运光为频率对应62s1/2(f=3)→62p3/2(f’=3)跃迁频率、偏振态为π偏振的激光。
3.根据权利要求1所述的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,第一法拉第激光器(1001)输出的激光依次经过第一半波片(1003)、第一偏振分光棱镜(1004)后分为两束,其中透射光作为探测光,反射光经过第一透镜(1006)缩束后入射到第一声光调制器(1007)进行移频,然后经过第二透镜(1008)准直后输出;第二透镜(1008)准直后输出的零级光和+1级衍射光采用第一遮挡物(1009)进行遮挡,第一声光调制器(1007)移频后的光经过第一反射镜(1010)反射后,通过第二半波片(1011)调节为σ光经合束器(1019)进入抽运区。
4.根据权利要求1所述的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,第二法拉第激光器(1002)输出的激光依次经第二反射镜(1012)、第三透镜(1013)入射到第二声光调制器(1014)进行移频后经第四透镜(1015)输出,第四透镜(1015)输出的零级光和-1级衍射光利用第二遮挡物(1016)进行遮挡;第二声光调制器(1014)移频后的光经过通过第三半波片(1017)调节为π光后依次经第三反射镜1018、合束器(1019)与第一抽运光重合打入抽运区。
5.根据权利要求1所述的双激光抽运铯束原子钟,其特征在于,在抽运区内设置六级磁对选态后的原子进行聚焦;所述微波腔(1021)上缠绕线圈用于产生消除能级简并的磁场,并采用双层坡莫合金对所述微波腔(1021)进行磁屏蔽。
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