一种用于激光稳频的单峰⁸⁷Rb同位素原子滤光器及其滤光方法

摘要

本发明涉及一种用于激光稳频的单峰⁸⁷Rb同位素原子滤光器以及使用所述原子滤光器进行滤光的方法。该滤光器由外腔激光器1、光学隔离器2、第一半透半反镜3、第二半透半反镜4、第一高反镜5、自然铷泡6等器件组成。本发明利用同位素⁸⁷Rb基态原子在磁场中的法拉第反常色散效应，通过永磁体等磁场源产生均匀磁场，使激光与原子相互作用，改变激光偏振方向。利用两块偏振棱镜限定激光透射偏振方向，选出特定频率光波，达到滤光的目的。通过温度控制系统使系统处于良好的工作状态。本发明的单峰原子滤光器结构简单，滤光性能高，工作稳定，寿命长，透射率达到78.0%以上，在原子与光相互作用的实验中，具有非常重要的意义。

主权项

一种用于激光稳频的单峰⁸⁷Rb同位素原子滤光器，其特征在于它由外腔激光器(1)、光学隔离器(2)、第一半透半反镜(3)、第二半透半反镜(4)、第一高反镜(5)、自然铷泡(6)、第二高反镜(7)、第三半透半反镜(8)、第一光电探测器(9)、示波器(10)、第二光电探测器(11)、第一格兰泰勒棱镜(12)、第一永磁体(13)、同位素⁸⁷Rb泡(14)、永磁体温度控制系统(15)、第二永磁体(16)与第二格兰泰勒棱镜(17)组成；第一格兰泰勒棱镜(12)与第二格兰泰勒棱镜(17)平行置于同位素⁸⁷Rb泡(14)的两侧，它们所处的平面与光传播方向垂直，并且它们的偏振方向互相垂直；第一永磁体(13)与第二永磁体(16)是一种激光能从其中间穿过的环形体，两个环形体所处平面互相平行，它们的中心都处在激光传播路径上；在第一永磁体(13)与第二永磁体(16)之间设置同位素⁸⁷Rb泡(14)，它们对同位素⁸⁷Rb泡(14)产生一个均匀的磁场；永磁体温度控制系统(15)控制同位素⁸⁷Rb泡(14)的温度；外腔激光器(1)的激光通过光学隔离器(2)被第一半透半反镜(3)分为两束激光，一束激光用作参考谱线，另一束激光用作原子滤光器的探测光；用作参考谱线的激光束被第二半透半反镜(4)分成两束激光，一束激光被第一高反镜(5)反射后通过自然铷泡(6)，再被第二高反镜(7)反射到达第三半透半反镜(8)，另一束激光直接到达第三半透半反镜(8)，两束激光通过第三半透半反镜(8)到达第一光电探测器(9)与示波器(10)；用作原子滤光器的探测光的激光束顺序地通过第二格兰泰勒棱镜(17)、第二永磁体(16)、同位素⁸⁷Rb泡(14)、第一永磁体(13)与第一格兰泰勒棱镜(12)到达第二光电探测器(11)与示波器(10)。