[發明專利]一種激光功率的量子控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202210355480.8
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114784609A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 紀仟仟;薛瀟博;羅斌;陳景標;潘多;張升康;葛軍
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所;北京郵電大學
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13;G04F5/14
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

1.一種激光功率的量子控制方法，其特征在于，包括：

接收輸入的激光信號；

調制所述激光信號，輸出0級和“±1”級衍射光；

將輸出的除“+1”級衍射光外的其他衍射光頻率分量遮擋；

將輸出的“+1”級衍射光耦合到銣原子鐘氣室；

調整“+1”級衍射光方向與銣原子鐘氣室的原子束方向平行；

實時測量銣原子鐘的輸出頻率。

2.根據權利要求1所述的激光功率的量子控制方法，其特征在于，將所述輸出頻率與標定輸出頻率之差作為反饋，用于調制所述激光信號，輸出0級和“±1”級衍射光。

3.一種激光功率的量子控制裝置，其特征在于，包括聲光調制器、光闌、耦合器、光纖、銣原子鐘和頻率計數器，

所述聲光調制器對輸入的激光進行調制，輸出0級和“±1”級衍射光；

所述光闌將聲光調制器輸出的除“+1”級衍射光外的其他衍射光頻率分量遮擋；

所述耦合器用于將光闌輸出的“+1”級衍射光耦合進光纖中；

所述光纖用于將耦合器輸出的“+1”級衍射光導入銣原子鐘氣室；

所述銣原子鐘裝有探測器一側開口，所述光纖用于將耦合器輸出的“+1”級衍射光導入銣原子鐘開口處，所述衍射光方向與銣原子鐘氣室的原子束方向平行；

所述頻率計數器實時測量銣原子鐘的輸出頻率。

4.根據權利要求3所述的激光功率的量子控制裝置，其特征在于，所述頻率計數器和聲光調制器之間有激光功率反饋控制系統，所述激光功率反饋控制系統基于所述輸出頻率與標定輸出頻率之差調制聲光調制器，控制聲光調制器的激光輸出功率。

5.根據權利要求4所述的激光功率的量子控制裝置，其特征在于，所述激光功率反饋控制系統包括上位機、伺服控制部分，

所述上位機從頻率計數器采集銣原子鐘輸出頻率，將該輸出頻率與標定輸出頻率作為誤差信號，經比例積分微分反饋控制算法處理后輸出誤差補償信號，發送到伺服控制部分；

所述伺服控制部分包括射頻驅動器，用于根據誤差補償信號控制射頻驅動器的輸出電壓，驅動聲光調制器調制激光信號。

6.根據權利要求5所述的激光功率的量子控制裝置，其特征在于，所述射頻驅動器的輸出電壓控制所述聲光調制器的衍射效率，進而控制“+1”級衍射光的功率。

7.根據權利要求3所述的激光功率的量子控制裝置，其特征在于，所述聲光調制器之前還有反射鏡或棱鏡，用于調整激光入射到聲光調制器的位置和角度。

8.根據權利要求3所述的激光功率的量子控制裝置，其特征在于，所述耦合器之前還有光分束器，用于將激光分為多束，其中之一輸入到耦合器中。

9.根據權利要求3～8任意一項所述的激光功率的量子控制裝置，其特征在于，所述聲光調制器之前還有激光器，激光器輸出激光到所述聲光調制器。