[发明专利]一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置

权利要求书

1.一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置,其特征在于：在外腔半导体激光器（2）的选模光栅上粘贴有压电陶瓷（1），外腔半导体激光器（2）的光出射方向依次设置有λ/2玻片（3）、第一凸透镜（L1）、第一格兰—泰勒棱镜（GP1），第一格兰—泰勒棱镜（GP1）光出射方向上设置有真空腔体（4），光晶格俘获的冷原子样品（5）设置于真空腔体（4）内，真空腔体（4）光出射方向上依次设置有第二格兰—泰勒棱镜（GP2）、第二凸透镜（L2）、第一声光调制器（A1）、第二声光调制器（A2）、λ/4玻片（6）、第三凸透镜（L3）、反射镜（7），多通道任意函数或者多通道任意波形发生器（8）输出三组电子学信号E1、E2和E3，电子学信号E1输入压电陶瓷（1），电子学信号E3输入第一声光调制器（A1），电子学信号E2输入第二声光调制器（A2）。

2.根据权利要求1所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的第一声光调制器（A1）取+1级衍射光，第二声光调制器（A2）取-1级衍射光。

3.根据权利要求2所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的电子学信号E1为频率小于2 kHz的低频信号，器幅值取0～4福特任意值，且采用任意波形，电子学信号E2、电子学信号E3为正弦信号且频率和相位完全一致，分别作为第一声光调制器（A1）和第二声光调制器（A2）的输入信号。

4.根据权利要求3所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的电子学信号E2或电子学信号E3的频率调制波形为三角波。

5.根据权利要求3所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的电子学信号E1为多个正弦信号的叠加，实现对特定弗洛凯边带激发率的操控，当E1分别为0.065Sin(ω_st)+0.345Sin(2ω_st)+0.243Sin(3ω_st)和E1= 0.005Sin(ω_st)+0.005Sin(2ω_st)+0.16Sin(3ω_st)时，可使载波激发率保持一致，同时二阶边带的激发率分别为0和0.17，即单独操控二阶边带激发率。

6.根据权利要求2所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的电子学信号E1设置成幅值为零的直流信号，电子学信号E2、电子学信号E3为正弦信号，分别作为第一声光调制器（A1）和第二声光调制器（A2）的输入信号，电子学信号E2或电子学信号E3的信号类型为频率调制信号，且电子学信号E2、电子学信号E3的中心频率一致。

7.根据权利要求3所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的外腔半导体激光器（2）的中心波长为λ_L=813.427 nm，电子学信号E1为正弦信号，表示为E1=W₁Sin(ω_st)，其中ω_s=2π×100 Hz为调制频率，W₁=1.5 V为信号幅值，电子学信号E2和电子学信号E3均为正弦信号，表示为E2=E3=V_r Sin(2πν_rt)，其中V_r=0.4 V为信号幅值，ν_r=80 MHz为信号频率。

8.根据权利要求6所述的一种利用频率调制在光晶格里面实现弗洛凯设计的装置，其特征在于：所述的外腔半导体激光器（2）的中心波长为λ_L=813.427 nm，电子学信号E1为幅值为零的直流信号或者无任何信号，电子学信号E2和电子学信号E3均为正弦信号，E2=V_rSin(2πν_rt)，E3=V_rSin(2π(ν_r+ν_m)t)；其中V_r=0.4 V为信号幅值，ν_r=80 MHz为信号中心频率，ν_m为三角波形调制信号，可表示为：

其中ν_a为调制幅度，T_s=1/ν_s为调制周期，ν_s为调制频率。