[發明專利]一種基于鎖模激光器增強冷銣原子雙光子躍遷諧振的系統

有效

• 申請號: 201810449864.X
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108493755B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 趙建業;李燁;徐易朗;李兆隆;冷鑒霄;朱峰;陸灝源;徐豪;汪佳歆
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/109;H01S3/117;H01S3/16;H01S3/04
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 黃鳳茹

1.一種基于鎖模激光器增強冷銣原子雙光子躍遷諧振的系統，包括鎖模激光器、倍頻晶體、濾光片、聲光調制器、開關、磁光阱、單光子探測器、激光冷卻模塊、數字控制模塊、和誘導激光；

所述鎖模激光器與倍頻晶體相連接，所述倍頻晶體與濾光片相連接，所述濾光片與聲光調制器相連接，所述聲光調制器再與磁光阱、開關相連接，所述磁光阱與單光子探測器相連接，所述數字控制模塊與聲光調制器相連接，所述數字控制模塊還與開關相連接，所述開關再與激光冷卻模塊相連接，所述激光冷卻模塊與誘導激光分別與磁光阱相連接；所述數字控制模塊的信號一路輸出到開關，另一路輸出到聲光調制器；

鎖模激光器用于產生鎖模激光，并將鎖模激光通過光路發射到倍頻晶體中；倍頻晶體用于實現鎖模激光倍頻；濾光片用于濾除其他頻率光，只允許特定頻率的鎖模光通過；聲光調制器包括兩種輸出，一種是原頻率光直接輸出，另一種是對原頻率光進行移頻后輸出，通過控制信號選擇哪種輸出方式；磁光阱用于通過誘導激光、間歇激光冷卻模塊與聲光調制器的輸出進行反應，完成雙光子躍遷過程；單光子探測器用于實時探測單光子數量，實現光譜的實時描繪與測量；激光冷卻模塊通過利用反亥姆霍茲線圈，通電時產生磁場，對銣原子進行冷卻；數字控制模塊用于確定各項輸出的狀態，通過控制開關通斷控制激光冷卻模塊是否打開；并控制聲光調制器選擇輸出方式；誘導激光通過加載到磁光阱中，促進冷銣原子的雙光子躍遷。

2.如權利要求1所述基于鎖模激光器增強冷銣原子雙光子躍遷諧振的系統，其特征是，所述系統工作時，鎖模激光器產生鎖模光，進入到倍頻晶體中，并在倍頻晶體內實現激光的完成頻率整數倍的倍增；倍頻后的光再進入濾光片，通過帶通濾光，僅輸出特定頻率的鎖模光，再將特定頻率的鎖模光輸入到聲光調制器，結合控制信號，實現原輸出與頻移輸出；再將鎖模光輸入到磁光阱中，利用誘導激光與控制信號控制的開關，通過通斷激光冷卻模塊進行雙光子躍遷；通過單光子探測器探測一個周期內的光子并計數，描繪出離散光譜，由此實現信號收集。

3.如權利要求1所述基于鎖模激光器增強冷銣原子雙光子躍遷諧振的系統，其特征是，所述開關為電開關。

4.如權利要求1所述基于鎖模激光器增強冷銣原子雙光子躍遷諧振的系統，其特征是，所述系統采用捕獲和冷卻的方法降低原子速度和縮小原子共振線寬，具體為：

先通過控制信號打開激光冷卻模塊，等待銣原子冷卻到一定溫度后，斷開激光冷卻模塊，同時控制聲光調制器完成單光子探測器的測量，再重新打開激光冷卻模塊；通過循環往復測量，使得參考線寬的限制或鎖模激光的參考點更準確。