[實用新型]一種光共振量子振動器

有效

• 申請號: 201420177417.0
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN203872162U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 詹志明
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: H03L7/26
• 分類號: H03L7/26
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本實用新型屬于原子頻標技術領域，具體涉及一種光共振量子振動器。

背景技術

通常的光共振裝置是采用磁偶極躍遷的方式來實現，通過選態磁鐵對原子進行選態，選態后的原子進入儲存泡內與輻射場相互作用，原子在泡內與泡壁作大量碰撞（平均達10⁴——10⁵次）后將從泡口逸出腔外，每個原子平均在泡口停留時間稱為貯存時間，也就是激活原子在腔內的平均壽命，由于磁偶極的躍遷幾率較小，而且原子在儲存泡中儲存時間常常也較短，無法滿足越來越高精度的技術要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種躍遷幾率高的光共振量子振動器。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：

一種光共振量子振動器，位于真空罩內，包括束光源、選態裝置和光共振體，所述選態裝置包括準直器，選態器、電極、液氮冷卻器，所述液氮冷卻器位于所述電極外側，所述電極包括第一正極、第一負極、第二正極和第二負極，所述第一正極和第二正極相對稱固定在所述選態器上，所述第一負極和第二負極相對稱固定在所述選態器上，所述光共振體包括諧振器和波導管，所述準直器的中心與所述選態器、所述諧振器的中心在同一直線上，所述波導管穿過所述諧振器壁和真空罩壁。

優選的，所述選態裝置還包括束欄，所述束欄位于所述準直器和所述選態器之間。

優選的，所述束光源包括氣罐、冷卻器、分餾器和提純器，所述氣罐、冷卻器、分餾器和提純器通過管路依次連接。

優選的，所述真空罩包括第一排氣孔和第二排氣孔，所述第一排氣孔位于所述束光源下側，所述第二排氣孔位于所述諧振器下側。

本實用新型的有益效果是采用了電偶極躍遷的方式，輻射場的電場分量和分子相互作用，躍遷幾率比磁偶極躍遷打三、四個數量級。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例光共振量子振動器原理圖。

圖2為本實用新型實施例光共振量子振動器的電極橫截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。

如圖1所示的一種光共振量子振動器，位于真空罩9內，包括束光源1、選態裝置和光共振體，選態裝置包括準直器2，束欄3、選態器6、電極5、液氮冷卻器4，束欄3位于準直器2和選態器6之間，液氮冷卻器4位于電極5外側，如圖2所示，電極5包括第一正極51、第一負極53、第二正極52和第二負極54，第一正極51和第二正極52相對稱固定在選態器6上，第一負極53和第二負極54相對稱固定在選態器6上；光共振體包括諧振器7和波導管8，準直器2的中心與選態器6、諧振器7的中心在同一直線上，波導管8穿過諧振器7壁和真空罩9壁。

如圖1所示，本實施例中束光源包括氣罐11、冷卻器12、分餾器13和提純器14，氣罐11、冷卻器12、分餾器13和提純器14通過管路依次連接。

如圖1所示，本實施例中真空罩9包括第一排氣孔91和第二排氣孔92，第一排氣孔91位于束光源1下側，第二排氣孔92位于諧振器7下側。

下面具體說明光共振量子振動器工作原理：

氨在貯存罐中經冷卻、分餾、提純，再送到準直器，形成分子束射出，經束欄限束后，電極用液氮冷卻，工作電壓約30kv，因而形成恒定的徑向電場梯度。處在反演上能級的氨分子進入電場后，將受電場軸向偏轉力作用而趨向中心，處在下能級的分子，則偏向邊緣而離開分子束，最后被粘附在液氮冷卻的電極和真空器壁上。上能級分子最后被聚焦進入諧振腔，腔調諧在頻率23870MHz上。分子在通過諧振腔時，受腔內輻射場激發而發生受激發射，產生的輻射能量在高Q腔中貯存積累，進一步激勵其他分子輻射，形成雪崩式的受激輻射過程。當腔內能量聚集速率超過腔和負載損耗功率時，系統產生振蕩。振蕩能量由波導引出。整個系統置于真空罩內，真空度約為10^-6Torr數量級。