[发明专利]一种原子干涉仪的光源系统及光源设计方法

权利要求书

1.一种原子干涉仪的光源系统，其特征在于，包括：1560nm激光器、保偏光纤分束器、声光移频器、第一波导倍频器、第二波导倍频器、合束器、分光片以及锁相单元；

所述1560nm激光器用于发射1560nm的激光；

所述保偏光纤分束器用于将所述1560nm激光分成两束激光，称为第一束激光和第二束激光，所述第一束激光和第二束激光的频率相等；

所述声光移频器用于对第一束激光进行移频，得到第三束激光，所述第三束激光与第一束激光的频率差为3.417GHz；

所述第一波导倍频器用于对第二束激光进行倍频，得到第一频率的780nm激光；

所述第二波导倍频器用于对第三束激光进行倍频，得到第二频率的780nm激光；所述第二频率和第一频率的差值为6.834GHz；

所述合束器用于将第一频率的780nm激光和第二频率的780nm激光进行合束，得到合束后的激光；

所述分光片用于将所述合束后的激光分成两部分，第一部分激光作为原子干涉仪所需的拉曼光，第二部分激光输入到所述锁相单元；

所述锁相单元作用于所述声光偏移器，以用于抑制所述拉曼光中由于路径分离引起的相位扰动。

2.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，还包括：第一分束器和第二分束器；

所述第一分束器用于对第一频率的780nm激光进行分束，得到三束激光，其第一部分分束激光用于锁定第一频率780nm激光的频率，第二部分分束激光用于经过移频后构成所述原子干涉仪所需的囚禁光和探测光，第三部分分束激光用于输入到所述合束器中；

所述第二分束器用于对第二频率的780nm激光进行分束，得到两束激光，其第一部分分束激光用于构成所述原子干涉仪所需的回泵光，第二部分分束激光输入到所述合束器中；

所述合束器用于将第一频率的780nm激光和第二频率的780nm激光进行合束，得到合束后的激光，具体为：所述合束器将接收到的两束激光合束，得到合束后的激光。

3.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，还包括：第一光纤放大器和第二光纤放大器；

所述第一光纤放大器用于对输入到第一波导倍频器之前的激光进行放大；

所述第二光纤放大器用于对输入到第二波导倍频器之前的激光进行放大。

4.根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，还包括：第一可调光纤衰减器和第二可调光纤衰减器；

所述第一可调光纤衰减器用于对输入到第一光纤放大器之前的激光进行功率衰减调节，以满足第一光纤放大器输入光功率要求；

所述第二可调光纤衰减器用于对输入到声光移频器之前的激光进行功率衰减调节，以满足第二光纤放大器输入光功率需求。

5.根据权利要求1至4任一项所述的光源系统，其特征在于，还包括：光纤隔离器；

所述光纤隔离器置于所述1560nm激光器和保偏光纤分束器的光路之间，用于避免从保偏光纤分束器处反射回来的激光对1560nm激光器产生影响。

6.一种原子干涉仪的光源设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

发射1560nm的激光；

将所述1560nm激光分成两束激光，称为第一束激光和第二束激光，所述第一束激光和第二束激光的频率相等；

对第一束激光进行移频，得到第三束激光，所述第三束激光与第一束激光的频率差为3.417GHz；

对第二束激光进行倍频，得到第一频率的780nm激光；

对第三束激光进行倍频，得到第二频率的780nm激光；所述第二频率和第一频率的差值为6.834GHz；

将第一频率的780nm激光和第二频率的780nm激光进行合束，得到合束后的激光；

将所述合束后的激光分成两部分，第一部分激光作为原子干涉仪所需的拉曼光；

结合第二部分激光的信息在对所述第一束激光进行移频的过程中引入相位补偿，以抑制所述拉曼光中由于路径分离引起的相位扰动。

7.根据权利要求6所述的光源设计方法，其特征在于，还包括如下步骤：

对第一频率的780nm激光进行分束，得到三束激光，其第一部分分束激光用于锁定第一频率780nm激光的频率，第二部分分束激光用于经过移频后构成所述原子干涉仪所需的囚禁光和探测光，第三部分分束激光作为第一束待合束的激光；

对第二频率的780nm激光进行分束，得到两束激光，其第一部分分束激光用于构成所述原子干涉仪所需的回泵光，第二部分分束激光作为第二束待合束的激光；

将第一频率的780nm激光和第二频率的780nm激光进行合束，得到合束后的激光，具体为：将第一束待合束的激光和第二束待合束的激光进行合束，得到合束后的激光。