光学扩束准直系统 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101806946A

(43)申请公布日2010.08.18

(21)申请号CN201010118336.X

(22)申请日2010.03.05

(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所

地址201800上海市800-211邮政信箱

(72)发明人汪斌吕德胜赵剑波屈求智刘亮

(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司

代理人张泽纯

(51)Int.CI

G02B7/00

G02B27/09

G02B27/30

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

光学扩束准直系统

(57)摘要

一种用于磁光阱、光阱及其它结构

冷原子物理实验系统的光学扩束准直系

统，包括激光导入系统、扩束准直系统和

探测系统并由一支架连接而成，本发明为

冷原子物理系统模块化设计提供了基础，

增加了冷原子物理系统的可调节性、可扩

展性和探测性，具有结构简单，体积小

巧，安装和调节方便，而且调节精度高，

稳定性好。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种用于磁光阱、光阱及其它结构冷原子物理实验系统的光学扩束准直系统，包

括激光导入系统、扩束准直系统和探测系统并由一支架(14)连接而成，其特征在于：

所述的激光导入系统，自上而下由依次的光纤输入头(2)、六维调整架(3)和分束器

(7)构成，所述的光纤输入头(2)安装在所述的六维调整架(3)上；

所述的扩束准直系统位于所述的分束器(7)的一侧，沿该分束器(7)的反射光路，由

依次的扩束的凹透镜(8)、准直凸透镜组和可变光阑(13)组成，所述的准直凸透镜组

由第一凸透镜(10)和第二凸透镜(11)构成；

所述的探测系统由光电管(6)和显示器(17)组成，所述的光电管(6)位于所述的分束器

(7)的另一侧，即与所述的反射光路相反的方向的一侧，所述的光电管(6)通过光电

管座(20)固定在所述的支架(14)上，所述的光电管(6)通过接线(18)与所述的显示器

(17)相连；

传输激光的光纤(1)插入所述的光纤输入头(2)中，通过调节所述的六维调整架(3)，

调节激光的入射角度和入射点的空间位置，使激光入射点(R)在分束器(7)的反射面

所成的像(R’)与所述的凸透镜组、凹透镜(8)组成的光学系统的焦点(S)重合，并位

于所述的光电管(6)的感光面上。

2.根据权利要求2所述的光学扩束准直系统，其特征在于：所述的支架(14)上与磁

光阱、光阱的原子俘获区连接的一端沿所述的支架(14)的纵向开设有多条隔离缝

(19)。

3.根据权利要求2所述的光学扩束准直系统，其特征在于：在所述的支架(14)上所

述的多条隔离缝(19)的圆筒体外固定有一个磁场线圈(16)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光学扩束准直系统，其特征在于：在所述的可

变光阑(13)上贴有一块λ/2波片(5)。

说明书

技术领域

本发明涉及磁光阱、光阱及其它结构冷原子物理实验系统，特别是一种用于用磁光

阱、光阱及其它利用激光获得大量数目的稳定的冷原子团并实时监控激光强度和稳

定性的光学扩束准直系统。

背景技术

在冷原子物理中特别是在冷原子频标中，通常需要将大量的原子俘获、囚禁并冷却

下来进行相关物理，以获得更长的作用时间，更稳定、准确的实验数据。冷原子物

理涉及到原子精细和能级，地磁场会引起原子能级发生变化。

根据激光冷却理论，常见激光冷却原子的方法以光的偏振态不同分为线⊥线偏振梯

度冷却和σsup+/sup-σsup-/sup偏振梯度冷却两种(参见：

J.DalibardandC.Cohen-Tannoudji，J.Opt.Soc.Am.B，Vol.6