一种基于迈克尔逊激光器的绝对重力仪

    公开(公告)号:CN115032706A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210640381.4

    申请日:2022-06-07

    Abstract: 本发明公开了一种基于迈克尔逊激光器的绝对重力仪,其特征在于,包括迈克尔逊激光器、频谱分析仪、真空腔、隔振系统和数据处理单元;其中,所述迈克尔逊激光器的前腔镜、激光增益介质、分光镜、反馈输出镜依次沿水平光轴放置;落体棱镜、参考棱镜沿垂直光轴放置;分光镜位于水平光轴与垂直光轴的交点位置;将其中沿水平方向振荡的光路作为参考光路,对应的激光作为参考激光;参考光路之外的一振荡光路作为测量光路,对应激光作为测量激光;频谱分析仪放置于反馈输出镜后,用于测量参考激光与测量激光的拍频信号;数据处理单元,用于根据各拍频信号测量点对应的时钟信号和计算得到的落体棱镜的下落轨迹数据进行二次拟合,得到重力加速度值。

    基于原子共振跃迁高稳定度、低噪声光生微波装置及方法

    公开(公告)号:CN115021061A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210484521.3

    申请日:2022-05-06

    Abstract: 本发明公开了一种基于原子共振跃迁高稳定度、低噪声光生微波装置及方法,包括:双频法拉第激光模块,用于选模和滤光,输出双频激光;稳频模块,用于将双频激光中的一个激光频率锁定至相应的原子跃迁谱线,激光频率的锁定参考真正溯源;锁相环模块,用于锁定单腔双频激光同时输出产生的拍频信号;双频法拉第激光模块包括:镀增透膜二极管、双频法拉第反常色散原子滤光器、光学耦合输出镜以及压电陶瓷;所述镀增透膜二极管发出的宽带荧光中仅有两个特定频率的光通过双频法拉第反常色散原子滤光器后垂直入射至光学耦合输出镜,通过光学耦合输出镜的第一反射光,沿原路返回至镀增透膜二极管,形成光学谐振腔,实现两个激光模式的输出。

    利用谐振腔腔膜锁定的法拉第激光器及其制备方法

    公开(公告)号:CN112542757B

    公开(公告)日:2022-07-19

    申请号:CN202011422382.9

    申请日:2020-12-08

    Abstract: 本发明公布了一种利用谐振腔腔膜锁定的法拉第激光器及其制备方法,通过对激光器出射功率进行探测,判断得到谐振腔腔模与增益谱线中心的对应关系;采用调制解调技术,将腔模与增益谱线中心锁定,从而达到激光频率与原子谱线的精准对应,进一步提高法拉第激光器的功率及频率稳定性;包括:激光二级管、准直透镜、第一格兰泰勒棱镜、原子气室、第二格兰泰勒棱镜、压电陶瓷、腔镜、分光棱镜、光电探测器、信号发生器、混频器、伺服反馈电路;第二格兰泰勒棱镜与第一格兰泰勒棱镜完全正交;反射光束用于谐振腔腔膜锁定;得到谐振腔腔膜锁定的法拉第激光器。

    一种探测光应用外调制锁定的原子束光钟及其制备方法

    公开(公告)号:CN114755906A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210482546.X

    申请日:2022-05-05

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种探测光应用外调制锁定的原子束光钟及其制备方法。本发明的原子束光钟包括657nm超稳激光系统、钙原子炉、原子束管、423nm窄线宽激光器、半波片、偏振分光棱镜、电光调制器、第一光电探测器、信号放大器、混频器、第一伺服反馈控制电路、声光调制器、第二光电探测器、信号源以及第二伺服反馈控制电路。本发明的原子束光钟,能够避免引入额外的频率噪声,稳定性高。

    一种基于卡尔曼滤波控温控频的铷原子小光钟及实现方法

    公开(公告)号:CN113075873B

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202110247277.4

    申请日:2021-03-05

    Inventor: 陈景标 张同云

    Abstract: 本发明公布了一种基于卡尔曼滤波控温控频的铷原子小光钟及实现方法,包括:一维卡尔曼滤波模块、二维卡尔曼滤波模块、温度伺服控制器、频率伺服控制器、带有卡尔曼滤波功能接口的控温模块和带有卡尔曼滤波功能接口的控频模块;利用温度伺服控制器和卡尔曼滤波器对激光器和原子气室实现闭环温度控制,并达到控温参数自调整;成数量级地减弱过程噪声和测量噪声对控制参数的影响;同时利用卡尔曼滤波在含有噪声的信号中动态估计频率测量系统的状态,在短时间内将铷原子钟的噪声校正到更低的噪声基准,进一步提高激光的频率稳定度。

    多波长非原子共振法拉第半导体激光器

    公开(公告)号:CN112018590B

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202010927041.0

    申请日:2020-09-07

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供多波长非原子共振法拉第半导体激光器,所述激光器包括依序设置在光路上的激光源、准直透镜、法拉第原子滤光器和反射镜(6),所述激光源包括第一激光光源(1)和第二激光光源(1a),原子气室(4)中含有第一碱金属原子和第二碱金属原子;所述永磁体(5)向原子气室(4)施加静磁场,使得原子气室(4)中的磁场强度在轴向方向上均匀分布且在径向上非均匀分布,且每一出射光光路上的磁场强度对应法拉第原子滤光器的只包含一个非原子共振透射峰的相应波长透射谱所需的磁场强度。本发明通过具有非均匀磁场的滤光器使多束光在各自的光路上分别通过相应的磁场区域以获得不同的磁场强度,实现无干扰光的多波长激光输出。

    一种用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统及使用方法

    公开(公告)号:CN110274472B

    公开(公告)日:2020-11-20

    申请号:CN201910062880.8

    申请日:2019-01-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于延长原子自旋弛豫寿命的镀膜碱金属原子气室熟化系统,包括熟化炉模块、加热模块、制冷模块、温度控制模块。该系统主要采取石墨外炉嵌套聚丙烯内炉的熟化炉结构,避免聚丙烯内炉与耐高温加热带直接接触。本发明还公开了该镀膜碱金属原子气室熟化系统的使用方法。该系统的使用能够使得碱金属原子气室内壁的镀膜材料(如石蜡类、氘聚乙烯、烯烃等)均匀分布,保证气室主体碱金属原子密度适量,使得碱金属原子气室处于最佳工作状态,并可用于恢复长时间高温工作下受到破坏的碱金属原子气室性能,有利于提升原子气室的使用寿命,同时适用于各种碱金属原子。

    一种复眼式堆叠密集型多泡结构的原子气室及其制备方法

    公开(公告)号:CN108002343B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201711235817.7

    申请日:2017-11-30

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种复眼式堆叠密集型多泡结构的原子气室,所述原子气室包括玻璃外壳和填充的介质,所述玻璃外壳内还设置多个由玻璃壁构造的微原子气泡,所述微原子气泡内填充碱金属原子和缓冲气体。本发明的复眼式堆叠密集型多泡结构的原子气室能够稳定温度系数和抑制压力频移,解决气泡式铷原子频标和铯原子磁力仪由于原子气室温度和压力变化对其长期频率稳定度指标的制约,从而解决其频率长期漂移的问题。本发明的技术方案为铷原子钟、原子磁力仪、原子滤光器及法拉第主动光钟等有较高要求的应用提供了更低温度系数、温度起伏和更小压力频移的原子气室。

    基于窄脉冲调制展宽的宽谱激光抽运铷原子微波钟

    公开(公告)号:CN108508733B

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201810332060.1

    申请日:2018-04-13

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 陈景标 张盛楠

    Abstract: 本发明提供一种基于窄脉冲调制展宽的宽谱激光抽运铷原子微波钟,所述铷原子微波钟包括抽运光光源、铷原子气泡(3)和光电探测器,其中,所述抽运光光源发出的抽运光是由窄脉冲信号对激光器(1)的激光进行调制获得的宽谱激光,所述宽谱激光线宽为1GHz、且重频谱间隔为5MHz,所述窄脉冲信号的脉宽的范围为0.2ns~5ns,脉冲间隔为0.1μs~1μs。本发明通过脉冲调制技术展宽激光线宽并应用于铷原子微波钟的抽运光源上,可覆盖几乎所有不同速度群的原子,进而提高激光抽运的铷原子数目,提高铷原子微波钟的信噪比,以此实现的基于窄脉冲调制展宽的宽谱激光抽运铷原子微波钟具有更优的短期稳定度。

    智能车用相干检测激光雷达小型光源及其制备方法

    公开(公告)号:CN107272217B

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201710678809.3

    申请日:2017-08-10

    Abstract: 本发明公布了一种智能车用相干检测激光雷达小型光源及其制备方法,包括由端面分别镀有增透膜和高反膜的半导体激光二极管、混合菲涅尔透镜衍射光栅光学元件;激光二极管输出光端面与混合菲涅尔透镜衍射光栅光学元件后表面组成谐振腔;激光二极管发出相干光束,经过该光学元件准直成为平行光作为入射光并对入射光进行选模,使该光学元件的衍射光与入射光共线反向,衍射光全部或部分沿原路返回到二极管,返回到激光二极管的那部分衍射光在谐振腔中振荡、放大,经该光学元件反射的反射光直接输出为输出激光;另一部分衍射光直接输出为输出激光。本发明可作为相干激光雷达系统中的核心光器件并实现批量生产。

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