[发明专利]用分离场技术实现激光输出的方法及分离场激光器

权利要求书

1.一种用分离场技术实现激光输出的方法，其步骤包括：

(1)利用分离场技术，把激光谐振腔分成两个或更多的折合部分，并使与同一原子发生作用的分离场光波相位差一定；

(2)原子束进入激光谐振腔之前先被泵浦到激发态，实现布居数反转，进入分离场激光谐振腔并与之相互作用；

(3)处于激发态的原子束先进入谐振腔的第一个分离场时，调整谐振腔参数激发腔模与原子跃迁谱线匹配，当腔内增益大于损耗时形成激光震荡，原子有部分几率受激发射而发出激光；

(4)原子飞出谐振腔的第一分离场，受到光栅的衍射和阻拦，只有部分原子可以到达谐振腔的其他分离场，调整光栅常数与空间位置使部分原子顺利通过，原子与谐振腔分离场相互耦合，产生激光；

(5)原子与谐振腔的所有分离场相互耦合产生出的激光信号，被检测系统接收或输出提供应用。

2.如权利要求1所述的用分离场技术实现激光输出的方法，其特征在于：控制谐振腔的Q值，使腔模线宽远大于激光增益线宽。

3.如权利要求1或2所述的用分离场技术实现激光输出的方法，其特征在于：控制谐振腔的腔模，使得所产生的激光信号的频率线宽小于普通的拉姆塞分离场受激吸收信号的频率线宽。

4.如权利要求1所述的用分离场技术实现激光输出的方法，其特征在于：在激光谐振腔中，对于两个分离场，相邻分离场之间放置栅格，使与同一原子发生作用的分离场的光波相位一致。

5.如权利要求1所述的用分离场技术实现激光输出的方法，其特征在于：泵浦方法包括激光激发和电激发。

6.一种分离场激光器，包括真空腔体，真空腔体内设有的原子炉、原子束准直器，泵浦激光器以及光电检测装置，其特征在于：真空腔体内还设有，与原子束垂直的由全反镜、反射镜组成包括两个或多个分离场的激光谐振腔和用于限制原子束的栅格，原子束从控温后的原子炉喷出，准直后，先被泵浦到激发态，实现布居数转，再进入分离场激光谐振腔第一个部分与之相互作用，飞出谐振腔的分离场第一个部分以后，受到光栅的衍射与阻拦，只有部分原子可以到达谐振腔的分离场第二个部分，与谐振腔的分离场相互耦合，产生出激光信号，被检测系统接收或输出应用。

7.如权利要求6所述的分离场激光器，其特征在于：真空腔体设有若干个光窗，用于激光的输入和输出。