[發明專利]相干雙色光源生成系統

有效

• 申請號: 201711168743.X
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107976816B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 王力軍;吳晨菲;顏學術;黃家強;張建偉;崔敬忠;王朝全;涂建輝;廉吉慶
• 申請（專利權）人: 清華大學;蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02F1/03;G04F5/14
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 劉誠

一種相干雙色光源生成系統，包括第一激光器、第一分光裝置、電光調制器、介質振蕩器、第二激光器、相位反饋裝置。所述第一激光器用于發出第一激光。所述第一分光裝置用于將所述第一激光分為第一路第一激光和第二路第一激光。所述第一路第一激光入射于所述電光調制器。所述電光調制器對所述第一路第一激光進行調制并輸出調制后的第一路第一激光。所述介質振蕩器與所述電光調制器連接，并向所述電光調制器輸入調制微波信號從而對所述第一路第一激光進行調制。所述調制后的第一路第一激光入射于所述第二激光器從發出第二激光。所述相位反饋裝置產生糾偏信號用以調節所述第二激光。

技術領域

本發明涉及精密儀器技術領域，尤其涉及一種相干雙色光源生成系統。

背景技術

量子計算、原子頻標、原子干涉儀等量子系統的研制對科學技術的發展以及工業生產的促進有著重要的作用。以相干布局囚禁以及電磁感應透明等技術手段為基礎的上述量子系統中，需要制備具有頻率差為原子基態超精細能級之間的頻率差的相干雙色光源。雙色光源的相位穩定性影響著對量子系統中原子的操縱，所以制備大頻差、穩定的相干雙色光源有著重要的意義。

傳統技術中，產生頻率差為兩個原子基態超精細能級之間的頻差的相干光源的方法有很多種。一種是利用光鎖相環(Optical phase locking loop，OPLL)，將一個自由運轉的窄線寬激光器與頻率穩定的激光器拍頻后與參考信號源混頻，所得的中頻信號作為誤差信號通過反饋環路控制自由運轉的激光器，從而達到兩個激光器的相對相位穩定。然而，上述此方法要求反饋環路的帶寬比較寬。另外一種方法直接對激光本身進行調節，通過聲光調制(AOM)、電光調制或者通過直接調制垂直腔面發生激光器(vertical-cavity surface-emitting laser，VCSEL)的電流進行調節。這幾種調節方式有各自的優缺點，聲光調制器(AOM)方式中，因為相干光的頻差比較大，需要光路多次通過才能滿足所需頻差的要求，其效率比較低。由于聲光調制器(AOM)衍射分離角與驅動的微波頻率有關，當對相干光的頻差，即調節雙光子失諧量時，通過聲光調制器(AOM)產生的激光邊帶的出射角度發生變化，使得光路也發生改變。利用調節VCSEL電流的方案中，在產生所需要邊帶的同時，也會產生其他的邊帶，并且載波和邊帶光路重合，無法調節邊帶和載波的光強以及偏振等性質，另外調制產生的邊帶功率比較低。類似的，利用電光調制器(Electro-optic modulator，EOM)產生相對應頻差的光，也有著邊帶和載波不可分離，不利于偏振和功率的調節，產生不需要的其他邊帶的問題。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種邊帶和載波可分離，有利于偏振和功率的調節，不產生不需要的其他邊帶的相干雙色光源生成系統。

一種相干雙色光源生成系統，包括：

第一激光器，用于發出第一激光；

第一分光裝置，用于將所述第一激光分為第一路第一激光和第二路第一激光；

電光調制器，所述第一路第一激光入射于所述電光調制器，所述電光調制器對所述第一路第一激光進行調制并輸出調制后的第一路第一激光；

介質器，與所述電光調制器連接，并向所述電光調制器輸入調制微波信號從而對所述第一路第一激光進行調制；

第二激光器，所述調制后的第一路第一激光入射于所述第二激光器用于發出第二激光；

相位反饋裝置，與所述介質振蕩器連接，所述第二激光與所述第二路第一激光合束后進入所述相位反饋裝置從而產生糾偏信號，所述糾偏信號輸入所述介質振蕩器中以對所述介質振蕩器進行調節。

在一個實施例中，所述相位反饋裝置包括：

光電探測器，所述第二激光與所述第二路第一激光合束后進入所述光電探測器，從而產生拍頻信號；