[發明專利]用于原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置

有效

• 申請號: 201710363714.2
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107065503B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張輝;陳江;王心亮;余鳳翔;劉丹丹;白楊;施俊如;管勇;阮軍;張首剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心;中國科學院大學
• 主分類號: G04F5/14
• 分類號: G04F5/14;G02B27/09;G02B27/28;G02B27/30
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

1.一種用于原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置，其特征在于：激光光學系統(6)通過光纖(4)分別與第一光纖分束器(5)和第二光纖分束器(7)相連，在真空箱體(1)上設置有原子發射器(3)、與原子發射器(3)相對應的CCD圖像傳感器(9)、3個對射單元，對射單元由A準直擴束光斑直徑變換器(2)和B準直擴束光斑直徑變換器(8)構成，A準直擴束光斑直徑變換器(2)和B準直擴束光斑直徑變換器(8)對射安裝在真空箱體壁上且光軸重合，3個對射單元的光軸交于一點，該交點位于真空箱體(1)的空腔中，A準直擴束光斑直徑變換器(2)和B準直擴束光斑直徑變換器(8)的結構相同，A準直擴束光斑直徑變換器(2)通過光纖(4)與第一光纖分束器(5)相連，B準直擴束光斑直徑變換器(8)通過光纖(4)與第二光纖分束器(7)相連；

所述的激光光學系統(6)結構為：激光控制器與激光器相連，激光器輸出的激光一部分進入飽和吸收光譜裝置與激光控制器鎖定激光的頻率，另一部分經過聲光調制器，輸入到光纖耦合器；所述的A準直擴束光斑直徑變換器(2)的結構為：鏡筒(2-2)遠離真空箱體的一端端部設置有光纖接頭(2-1)，鏡筒(2-2)內沿著光的傳輸方向依次設置第一寬帶偏振分光棱鏡(2-3)、凹透鏡(2-4)、二分之一波片(2-5)、第二寬帶偏振分光棱鏡(2-6)、雙膠合透鏡(2-7)、液體透鏡(2-8)。

2.根據權利要求1所述的原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置，其特征在于：所述的3個對射單元的光軸在三維空間相互之間的夾角為120°或90°。

3.根據權利要求1所述的原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置，其特征在于：所述的第一寬帶偏振分光棱鏡(2-3)與光纖接頭(2-1)之間的距離為9～20mm，第一寬帶偏振分光棱鏡(2-3)與凹透鏡(2-4)之間的距離為2～7mm，所述的凹透鏡(2-4)與二分之一波片(2-5)之間的距離為2～7mm，所述的二分之一波片(2-5)與第二寬帶偏振分光棱鏡(2-6)之間的距離為2～7mm，所述的第二寬帶偏振分光棱鏡(2-6)與雙膠合透鏡(2-7)之間的距離為15～100mm，所述的雙膠合透鏡(2-7)與液體透鏡(2-8)之間的距離為3～10mm。

4.根據權利要求3所述的原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置，其特征在于：所述的凹透鏡(2-4)的焦距為-30mm～-80mm。

5.根據權利要求3所述的原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置，其特征在于：所述的液體透鏡(2-8)入射面為凹面、出射面為平面，入射面的曲率半徑為-45mm～-60mm。

6.根據權利要求3所述的原子鐘準直擴束光斑直徑變換裝置，其特征在于：所述的第一寬帶偏振分光棱鏡(2-3)和二分之一波片(2-5)以及第二寬帶偏振分光棱鏡(2-6)的波長相同。