[實用新型]一種超穩(wěn)光學參考腔支撐調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920257962.3
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN209590374U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 許冠軍;焦東東;陳龍;張林波;劉軍;劉濤;董瑞芳;張首剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

本實用新型公開了一種超穩(wěn)光學參考腔支撐調(diào)節(jié)裝置，包括真空腔室以及設置在真空腔室內(nèi)用于支承超穩(wěn)光學參考腔的腔體支架，腔體支架的截面為U型結(jié)構，包括底部的弧面板和設置在弧面板上的兩支撐面板，支撐面板的頂部兩端均開設有滑槽，每個滑槽內(nèi)均設置有一可滑動的滑塊，且滑塊上設置有用于支撐超穩(wěn)光學參考腔的腔體支撐墊，四個腔體支撐墊的頂面位于同一水平面，所述腔體支架的弧面板上放置有一腔體豎直運動支撐；在保證高真空不泄漏的條件下，采用5個直線推進器實現(xiàn)無需開封真空腔室的情況下，純機械調(diào)節(jié)，保證超穩(wěn)光學參考腔支撐位置精密對稱地調(diào)節(jié)。

技術領域

本實用新型屬于超穩(wěn)光學參考腔領域，尤其涉及一種超穩(wěn)光學參考腔支撐調(diào)節(jié)裝置。

背景技術

超窄線寬激光作為高精密測量的一種重要手段，已廣泛應用在光學原子鐘、高精密光譜測量、引力紅移測量和相對論的檢驗、甚長基線干涉和引力波觀測等領域，并且在相干通信、激光陀螺和激光測距等工業(yè)領域有著重要的應用前景。一般，釆用Pound-Drever-Hall(PDH)穩(wěn)頻技術將激光頻率鎖定在超穩(wěn)光學參考腔的諧振頻率上實現(xiàn)超窄線寬激光的輸出。超窄線寬激光的頻率穩(wěn)定性與超穩(wěn)光學參考腔有效腔長的穩(wěn)定性密切相關。目前，影響超穩(wěn)光學參考腔腔長變化的低頻振動難以抑制和消除，已成為超窄線寬激光性能進一步提高的主要限制因素之一。

目前，降低超穩(wěn)光學參考腔低頻振動的方法主要采用：基于隔振器(包括主動隔振和被動隔振)隔離之上降低超穩(wěn)光學參考腔振動敏感度。通常采用有限元分析的方法來優(yōu)化超穩(wěn)光學參考腔的支撐位置和形狀來獲得較低的振動敏感度度。但在實驗中表明基于有限元分析優(yōu)化的超穩(wěn)光學參考腔的最佳支撐位置(最低振動敏感度的位置)和實驗實測的位置還有較大的差距。

為了解決這個問題，通常采用的方法是：將超穩(wěn)光學參考腔安裝在基于有限元分析優(yōu)化的超穩(wěn)光學參考腔的最佳支撐位置，然后封真空(10^-6Pa數(shù)量級以上)，通過實測獲得該位置的振動敏感度，然后開啟真空封裝，變更超穩(wěn)光學參考腔的支撐位置，再通過實測獲得振動敏感度度，如此操作多次來獲得實際的最低振動敏感度位置。該方法存在以下幾點缺陷：

1、耗時耗力。例如，每次打開真空封裝以后再次進行真空封裝，將真空腔室預抽至10^-6Pa數(shù)量級以上真空，少則1個月，多則數(shù)個月。

2、容易污染真空環(huán)境。多次開啟和封裝真空腔室需要人力操作，大大增加了污染真空環(huán)境的可能性。

3、操作繁瑣，易損毀超穩(wěn)光學參考腔。超穩(wěn)光學參考腔的材料是玻璃，每次改變超穩(wěn)光學參考腔支撐位置都需要人的手拿改變位置，在操作空間有限的條件下，相對機械操作容易損壞。

4、支撐位置對稱結(jié)構難以保證。超穩(wěn)光學參考腔對于支撐位置的對稱性有很高的要求，人為操作很難保證支撐位置的對稱性。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述超穩(wěn)光學參考腔支撐調(diào)節(jié)存在的缺點，提供一種超穩(wěn)光學參考腔支撐調(diào)節(jié)裝置，在保證高真空不泄漏的條件下，采用5個直線推進器實現(xiàn)無需開封真空腔室的情況下，純機械調(diào)節(jié)，保證超穩(wěn)光學參考腔支撐位置精密對稱地調(diào)節(jié)。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：一種超穩(wěn)光學參考腔支撐調(diào)節(jié)裝置，包括真空腔室以及設置在真空腔室內(nèi)用于支承超穩(wěn)光學參考腔的腔體支架，腔體支架的截面為U型結(jié)構，包括底部的弧面板和設置在弧面板上的兩支撐面板，支撐面板的頂部兩端均開設有滑槽，每個滑槽內(nèi)均設置有一可滑動的滑塊，且滑塊上設置有用于支撐超穩(wěn)光學參考腔的腔體支撐墊，四個腔體支撐墊的頂面位于同一水平面，所述腔體支架的弧面板上放置有一腔體豎直運動支撐；

所述支撐調(diào)節(jié)裝置還包括四個水平直線推進器和一個豎直直線推進器，每個水平直線推進器活動端分別連接一滑塊，用于帶動腔體支撐墊在滑槽內(nèi)的滑動，所述豎直直線推進器的活動端穿過真空腔室和腔體支架與豎直運動支撐連接，所述豎直直線推進器用于實現(xiàn)超穩(wěn)光學參考腔豎直方向上的運動。