[发明专利]一种抑制原子自旋进动检测光功率波动装置与方法

权利要求书

1.一种抑制原子自旋进动检测光功率波动装置，其特征在于：包括半导体激光器(1)、光电隔离器(2)、1/2波片(3)、偏振分光棱镜(4)、分光棱镜(5)、光旋角检测系统、第一光电探测器(9)、第二光电探测器(10)、数据采集系统(11)和数据处理系统(12)，所述光电隔离器(2)、1/2波片(3)、偏振分光棱镜(4)、分光棱镜(5)、光旋角检测系统和第一光电探测器(9)依次布置在所述半导体激光器(1)发出的激光束路径上，所述光旋角检测系统包括沿光路依次布置的第一格兰棱镜(6)、气室(7)、第二格兰棱镜(8)，激光束经过所述分光棱镜(5)后的反射光方向布置有第二光电探测器(10)，所述第一光电探测器(9)和所述第二光电探测器(10)连接有数据采集系统(11)，所述数据采集系统(11)连接有数据处理系统(12)；经所述光旋角检测系统中第二格兰棱镜(8)出射的携带光旋角信息的激光经第一光电探测器(9)转化为电信号，进入数据采集系统(11)作为待测信号，所述分光棱镜(5)的反射光经第二光电探测器(10)转化为电信号，进入数据采集系统(11)作为参考信号，所述数据采集系统(11)将采集到的测量信号和参考信号发送给所述数据处理系统(12)进行数据处理，在控制端将待测信号和参考信号做商，对做商所得信号进行傅里叶变换分析。

2.如权利要求1所述的一种抑制原子自旋进动检测光功率波动装置，其特征在于：所述半导体激光器(1)为波长使用770nm的窄线宽半导体激光器，所述半导体激光器(1)的控制电流为正常工作电流的110％~150%。

3.如权利要求1所述的一种抑制原子自旋进动检测光功率波动装置，其特征在于：所述1/2波片(3)和偏振分光棱镜(4)将所述半导体激光器(1)发出的激光束转化为功率可调的线偏振光。

4.如权利要求1所述的一种抑制原子自旋进动检测光功率波动装置，其特征在于：所述偏振分光棱镜(4)将主路激光束分为两束，所述1/2波片(3)用于调节偏振分光棱镜(4)的分光比。

5.如权利要求1所述的一种抑制原子自旋进动检测光功率波动装置，其特征在于：所述偏振分光棱镜(4)的分光比为1：9，所述分光棱镜(5)的分光比为3：7。

6.一种抑制原子自旋进动检测光功率波动方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：半导体激光器(1)发出激光束经光电隔离器(2)、1/2波片(3)和偏振分光棱镜(4)转化为功率可调的线偏振光；

S2：偏振分光棱镜(4)的透射光经过分光棱镜(5)被分为两束，分别为检测光源和参考光源；

S3：参考光源经第二光电探测器(10)转化为电信号进入数据采集系统(11)作为参考信号；

S4：检测光源进入由第一格兰棱镜(6)、气室(7)和第二格兰棱镜(8)组成的检测系统，由第二格兰棱镜(8)出射的携带光旋角信息的激光经第一光电探测器(9)转化为电信号进入数据采集系统(11)作为待测信号；

S5：数据采集系统(11)将采集到的数据发送给数据处理系统(12)进行数据处理，在控制端将待测信号和参考信号做商，对做商所得信号进行傅里叶变换分析，计算待测光旋角。

7.如权利要求6所述的一种抑制原子自旋进动检测光功率波动方法，其特征在于：所述偏振分光棱镜(4)转化的线偏振光的功率通过调节1/2波片(3)的快轴方向来调整，使其符合实验要求。

8.如权利要求6所述的一种抑制原子自旋进动检测光功率波动方法，其特征在于：调节所述1/2波片(3)使偏振分光棱镜(4)的反射光与透射光为1：9，其透射光作为后续光路的工作光源，经过分光棱镜(5)将光束分为两束，反射光与透射光为3:7，其反射光作为参考光源，其透射光作为检测光源。