一种用于冷原子激光功率稳定的装置及方法

    公开(公告)号:CN119890903A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411763851.1

    申请日:2024-12-03

    Abstract: 一种用于冷原子激光功率稳定的装置及方法,属于冷原子领域。一种用于冷原子激光功率稳定的装置,包括激光发生单元、声光调制器、声光调制器驱动模块、功率稳定单元。激光发生单元输出的激光被声光调制器调制后进图功率稳定单元,功率稳定单元反馈给声光调制器驱动器完成对激光功率的反馈实现激光功率稳定。时序控制单元,通过指令控制下发指令给状态选择模块通过触发实时控制时序状态的切换。功率稳定单元还包括任意函数发生模块,任意函数发生模块通过产生任意波形的函数图像作为参考信号,由功率稳定单元将激光功率锁定在参考信号上,完成激光功率的任意函数图像锁定。本发明具有可靠性强、稳定性高、锁定时间短、易于操作等优点。

    基于时间轨道势阱的超冷原子差分干涉陀螺仪

    公开(公告)号:CN119803434A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411529114.5

    申请日:2024-10-30

    Inventor: 张球新 胡栋 王宇

    Abstract: 基于时间轨道势阱的超冷原子差分干涉陀螺仪,属于超冷原子和角速度测量领域。本发明包括光学平台、冷却激光光源、光阱光源、Bragg脉冲光源、真空腔、任意波发生器、信号发生器和6个磁场线圈。真空腔位于光学平台之上;6个磁场线圈位于真空腔的周围,用于产生交流磁场;信号发生器用于给磁场线圈提供交流电流;冷却光在三个正交方向上,每个方向有两束对向光;Bragg脉冲光为一维驻波光;光阱光和Bragg脉冲光均为两束正交光,且光阱光和Bragg脉冲光的光束方向重合;任意波发生器用于发生脉冲光的脉冲时序。本发明利用更低温度的超冷原子,能够在一个较小的体积内实现较大的干涉面积和较高的角速度灵敏度,并适用于运动载体。

    用于原子绝对重力仪的振动补偿方法

    公开(公告)号:CN116449446A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310252866.0

    申请日:2023-03-07

    Inventor: 郭梅影 王宇 胡栋

    Abstract: 本发明公开的一种用于原子绝对重力仪的振动补偿方法,属于重力测量领域。本发明实现方法为:确定用于原子绝对重力仪的振动补偿的优化目标和约束条件;遍历法求解最优增益系数KA*、最优延时系数τ*。采用优增益系数KA*和最优延时系数τ*计算每次原子下落拉曼镜的振动情况,得到由振动引起的原子干涉相位的变化,进而修正拉曼光频率扫描速率,得到去除振动影响的原子干涉条纹信号αcor‑Pm,即实现原子绝对重力仪的振动补偿。本发明无需获取测点位置重力加速度的粗测值,即能够直接对原子绝对重力仪测量得到的原子干涉条纹进行修正,在进行重力测量时实现直接对原子干涉条纹信号实时修正。本发明适用于动态绝对重力测量,具有环境适应性好的优点。

    一种用于探测原子团密度确定原子束通量的方法及装置

    公开(公告)号:CN116125523A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202211277215.9

    申请日:2022-10-19

    Abstract: 本发明公开的一种用于探测原子团密度确定原子束通量的方法及装置,属于冷原子干涉物理领域。本发明探测原子空间分辨率是通过获取仅与一小部分原子通量相互作用的窄探测束的多个位置的数据来获得的,采用吸收法测量原子团密度,在预定高度范围内获取原子空间密度分布,从而得到原子空间分辨率信息最终获得原子束通量。当测量通过通量的探测光束所经历的总吸收时,不存在景深问题,并且在不同位置进行多次测量能够构建原子柱密度剖面,有效避免高斯探测光束的不均匀性、探测光强度的不稳定性造成的测量过程复杂化,本发明具有较高的探测均匀性,能够大幅度提升冷原子物理领域探测过程中的物理参数测量、信噪比和测量准确度。

    一种光学锁相环装置
    5.
    发明公开

    公开(公告)号:CN114371582A

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202111530026.3

    申请日:2021-12-09

    Abstract: 本发明涉及一种光学锁相环装置,属于原子物理和量子光学中的相干激光制备方法领域。本发明的一种光学锁相环装置包括:激光拍频模块、微波混频模块、鉴频鉴相模块以及环路滤波模块;激光拍频模块得到待锁定拍频信号,微波混频模块将其下变频到本振信号,在鉴频鉴相模块与参考信号相比较,得到鉴相信号,经由环路滤波模块处理后得到反馈信号控制激光器,形成光学锁相环的闭环锁定。本发明通过双平衡混频器和上变频混频器结合混频,当调节激光频率差时,本振信号维持不变,使光学锁相环一直工作在最佳性能处,提升锁定带大小,且不会产生额外的环路相移,适合高性能相干激光的制备;本发明中的环路滤波器完全替代昂贵笨重的商业锁频控制器。

    一种光强平衡的准直扩束器

    公开(公告)号:CN111413766A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010275994.3

    申请日:2020-04-09

    Abstract: 本发明涉及一种光强平衡的准直扩束器,属于冷原子物理领域。包括两个互相正对、联合使用的扩束单元;通过调整扩束单元中的探测器与光纤出口的距离来精确修正扩束单元的功率测量系数差异,提高准直扩束器的光强平衡精度;通过两个探测器的同步差分测量方案抑制激光功率抖动和温度漂移等共模噪音,进一步提高准直扩束器的光强平衡精度。本发明提供了一种具有精确光强平衡的准直扩束器,具有0.2%水平的光强平衡精度,大幅度提升了冷原子物理领域与光强平衡相关的物理参数测量信噪比和测量准确度,同时具有装置结构紧凑、稳定性好,使用方便、调节灵敏度高等优点。

    一种利用飞秒激光的测微振动系统及测微振动方法

    公开(公告)号:CN106289499B

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201610565505.1

    申请日:2016-07-18

    Abstract: 本发明具体涉及一种基于平衡光学互相关的利用飞秒激光的测微振动系统及测微测振方法,属于光电精密测量领域。本发明包括微波原子钟、光纤飞秒激光器、伺服控制设备、数据采集设备、上位机以及光学测量组件。本发明的的基本原理是平衡光学互相关原理,由锁定的飞秒激光器发出的飞秒脉冲,经过光学测量组件,数据采集设备采集光信号,输出信号分别进入伺服控制设备和计算机处理设备,伺服控制设备控制激光器重复频率,计算机实时输出测量结果。该方法的最大优点在于测量灵敏、数据处理简单,主要用于实现高精度、实时测微振动。本发明中可以用于一维微振动信号的测量和对微振动传感器的校准,并可以用于制作振动测量仪器设备等。

    一种带有差分放大功能的小型化光电探测器

    公开(公告)号:CN107389189A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710614963.4

    申请日:2017-07-26

    CPC classification number: G01J1/44 G01J1/46 G01J2001/446

    Abstract: 本发明公开的一种带有差分放大功能的小型化光电探测器,属于光电技术及电子集成电路技术领域。本发明主要由光电探测模块和差分放大电路模块组成。光电探测模块负责收集待测激光器的出射光信号,包括两套光电二极管和两套保护外壳。差分放大电路模块用于对探测信号进行差分放大处理,主要由第一级放大电路、两路电压跟随器、第二级差分放大电路组成。在第一级放大电路中包含两条平行的放大电路支路,输入来源于光电探测模块探测到的光电流,两条放大电路分别对两路光电流信号进行放大后输出做后续差分放大处理。要解决的技术问题为提供高敏感度、高信噪比、小型化、高带载能力、带有差分放大功能的小型化光电探测器,能够均衡分布前后两级大电路的增益。

    一种光学锁相环装置
    9.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114371582B

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202111530026.3

    申请日:2021-12-09

    Abstract: 本发明涉及一种光学锁相环装置,属于原子物理和量子光学中的相干激光制备方法领域。本发明的一种光学锁相环装置包括:激光拍频模块、微波混频模块、鉴频鉴相模块以及环路滤波模块;激光拍频模块得到待锁定拍频信号,微波混频模块将其下变频到本振信号,在鉴频鉴相模块与参考信号相比较,得到鉴相信号,经由环路滤波模块处理后得到反馈信号控制激光器,形成光学锁相环的闭环锁定。本发明通过双平衡混频器和上变频混频器结合混频,当调节激光频率差时,本振信号维持不变,使光学锁相环一直工作在最佳性能处,提升锁定带大小,且不会产生额外的环路相移,适合高性能相干激光的制备;本发明中的环路滤波器完全替代昂贵笨重的商业锁频控制器。

    一种宽工作温度范围的激光锁频方法及装置

    公开(公告)号:CN119726345A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202411582685.5

    申请日:2024-11-07

    Abstract: 一种宽工作温度范围的激光锁频方法及装置,属于原子物理、量子光学和精密测量领域。本发明使用调制方法把初始原子光谱信号上变频到高频原子光谱信号;使用下变频混频器作为解调器件,参考信号输入为放大后的高频原子光谱信号,本振信号输入为调制信号,中频信号输出为锁频用误差信号;放大器具有较高的增益和1dB压缩点,在环境温度变化导致初始原子光谱信号变化时仍然能将高频原子光谱信号幅度放大到高于混频器的1dB压缩点,此时下变频混频器工作在非线性饱和区,中频信号输出不随参考信号幅度变化,误差信号大小不随环境温度波动而变化,进而实现宽工作温度范围的激光锁频。本发明具有简化电路、节省成本、减小装置体积、降低功耗等优点。

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