[實(shí)用新型]準(zhǔn)直擴(kuò)束光斑直徑變換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720583091.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206833168U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心
• 主分類號(hào): G04F5/14
• 分類號(hào): G04F5/14;G02B27/09;G02B27/28;G02B27/30
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司61201
• 代理人: 申忠才

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種準(zhǔn)直擴(kuò)束光斑直徑變換裝置。

背景技術(shù)

目前原子鐘冷原子團(tuán)樣品一般都采用磁光阱技術(shù)進(jìn)行制備。磁光阱技術(shù)一般采用六束激光與磁場(chǎng)相配合來(lái)完成。六束激光分別通過(guò)各自相應(yīng)的準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡筒，進(jìn)入到磁光阱中，與相應(yīng)的磁場(chǎng)形成俘獲原子區(qū)域，從而俘獲原子，制備冷原子樣品。原子鐘的穩(wěn)定度與準(zhǔn)確度指標(biāo)要求冷原子樣品的數(shù)目盡可能多，密度盡可能小。這就要求盡可能不改變俘獲原子數(shù)目前提下，擴(kuò)大原子團(tuán)的體積(改變?cè)訄F(tuán)的形狀)。

目前原子鐘在制備冷原子樣品中(擴(kuò)大原子團(tuán)體積同時(shí)，保證原子團(tuán)數(shù)目不變)主要采用兩種方式，一種是改變六束擴(kuò)束激光光學(xué)參數(shù)(頻率和功率)來(lái)達(dá)到改變?cè)訄F(tuán)形狀的目的，從而降低原子團(tuán)的密度。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不改變激光與準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡組的相對(duì)位置，不存在機(jī)械上的運(yùn)動(dòng)，可以保證激光通過(guò)準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡筒后的方向性，但是這種方式的缺點(diǎn)是增加了原子鐘光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜性。另外一種方式是改變激光與準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡筒內(nèi)部準(zhǔn)直透鏡組的相對(duì)位置，從而改變經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡筒后光強(qiáng)，以達(dá)到改變?cè)訄F(tuán)形狀的目的，這種方式無(wú)需改變六束激光的光學(xué)參數(shù)，但是需要改變激光與準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡筒內(nèi)部準(zhǔn)直透鏡組之間的相對(duì)位置，存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不能嚴(yán)格保證激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡筒后的方向性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有準(zhǔn)直擴(kuò)束裝置的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、方向性好的準(zhǔn)直擴(kuò)束光斑直徑變換裝置。

解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：鏡筒一端端蓋上設(shè)置有光纖接頭，鏡筒內(nèi)沿著光的傳輸方向依次設(shè)置第一寬帶偏振分光棱鏡、凹透鏡、二分之一波片、第二寬帶偏振分光棱鏡、雙膠合透鏡、液體透鏡。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，第一寬帶偏振分光棱鏡與光纖接頭之間的距離為9～20mm，第一寬帶偏振分光棱鏡與凹透鏡之間的距離為2～7mm，所述的凹透鏡與二分之一波片之間的距離為2～7mm，所述的二分之一波片與第二寬帶偏振分光棱鏡之間的距離為2～7mm，所述的第二寬帶偏振分光棱鏡與雙膠合透鏡之間的距離為15～100mm，所述的雙膠合透鏡與液體透鏡之間的距離為3～10mm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的凹透鏡的焦距為-30mm～-80mm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的液體透鏡入射面為凹面、出射面為平面，入射面的曲率半徑為-45mm～-60mm。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的第一寬帶偏振分光棱鏡和二分之一波片以及第二寬帶偏振分光棱鏡的波長(zhǎng)相同。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型采用第一寬帶偏振分光棱鏡、凹透鏡、二分之一波片、第二寬帶偏振分光棱鏡、雙膠合透鏡進(jìn)行準(zhǔn)直與擴(kuò)束，在改變冷原子樣品體積時(shí)，不改變冷卻囚禁原子激光的頻率與功率，降低了冷卻囚禁冷原子樣品光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，雙膠合透鏡，保證出射激光的準(zhǔn)直性，使用液體透鏡對(duì)對(duì)出射激光進(jìn)行聚焦或發(fā)散，具有調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，操作方便，本實(shí)用新型不存在機(jī)械運(yùn)動(dòng)，保證了出射光斑的方向性，降低了冷原子樣品數(shù)目減少的可能性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于下述的實(shí)施方式。

實(shí)施例1

在圖1中，本實(shí)施例的準(zhǔn)直擴(kuò)束光斑直徑變換裝置由光纖接頭1、鏡筒2、第一寬帶偏振分光棱鏡3、凹透鏡4、二分之一波片5、第二寬帶偏振分光棱鏡6、雙膠合透鏡7、液體透鏡8連接構(gòu)成。