CN108923243B - 一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置，包括腔体，腔体为正多面方体或柱体，腔体设置在支架内，支架上开设有固定穿孔，卡位螺杆穿过固定穿孔与腔体相抵。在满足可搬运腔的通过支架、卡位螺杆进行固定同时，尽可能的降低了腔的振动敏感性，从而使腔在搬运环境中具有较好的性能。

Description

一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置
技术领域
本发明涉及激光稳频技术领域，具体涉及一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置。应用于激光物理、原子频标、量子计算、精密测量等领域。
背景技术
在原子频标、量子计算、精密测量等领域中，需要频率宽度为Hz甚至亚Hz量级的窄线宽激光。目前，获得Hz、亚Hz量级的窄线宽激光的主要方法是利用PDH（Pound-Drever-Hall）稳频技术将自由运转的激光参考锁定至特殊设计的法布里珀罗腔上。当激光器的输出激光的频率通过PDH稳频技术稳定锁定在法布里珀罗腔的共振频率上时。此时激光的频率稳定性将会主要取决于法布里珀罗腔腔长的变化量：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。其中Δv表示激光锁定后的其频率起伏大小，Δn表示腔内的折射率的变化，Δl表示此时腔长抖动的大小。由这个公式也可以看出当腔长越长时，激光的频率稳定性也会越好。故激光频率的稳定问题，也可以归纳为如何保持有效腔长（nl）稳定性的问题。其中机械振动会引起腔材料发生弹性形变，使得谐振腔的两个反射镜会发生相对位移和倾斜，最终导致腔光学长度的变化。实际情况中，为了满足超窄线宽激光器的要求，需要高稳定光学谐振腔，这样就要保证较好的稳定性及最大限度的降低振动敏感性，实际中会尽量减小支撑，因此只是将腔放在几个支撑面上，这样的结构不能够满足腔晃动时对腔的固定卡位作用，不能够进行搬运。
综上所述，为了进行法布里-珀罗腔的搬运，需要一种即可以对腔进行固定卡位同时尽量减小振动敏感度的方法，其中包括腔的支撑支架和固定卡位两个部分。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置。为了保证F-P腔的稳定放置，不同结构参数的腔应具有符合自身的最佳支撑点来满足腔支撑，以降低腔对振动的敏感性。另外基于可搬运特性，需要在晃动过程中保持腔的位置不变同时减小振动敏感性。因此用卡位螺杆进行卡位固定，卡位螺杆靠近腔的一侧为半球型的接触部分，材料一般选用有一定强度的聚醚醚酮材质或相对较软的氟橡胶。而卡位固定点的选择基于以任意一支点为转轴，在腔体发生晃动时使腔体长度变化量最小一系列地方，在这一系列地方，卡位螺杆的的接触部分与所固定卡位的腔近似相切。所述的可搬运法布里珀罗腔安装装置具备能够良好适应各种复杂搬运环境的特性。
本发明通过以下技术方案实现：
一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置，包括腔体，腔体为正多面方体或柱体，腔体设置在支架内，支架上开设有固定穿孔，卡位螺杆穿过固定穿孔与腔体相抵。
如上所述的卡位螺杆采用聚醚醚酮材质。
如上所述的腔体采用超低热膨胀系数玻璃，超低热膨胀系数玻璃的热膨胀系数小于3×10-8 K-1。
如上所述的腔体上设置有腔镜，腔镜采用超低热膨胀系数玻璃或者采用熔融石英，超低热膨胀系数玻璃的热膨胀系数小于3×10-8 K-1。
本发明较现有技术相比，具有以下优点：
在满足可搬运腔的通过支架、卡位螺杆进行固定同时，尽可能的降低了腔的振动敏感性，从而使腔在搬运环境中具有较好的性能。可广泛用于激光物理、频标、量子信息等需要窄线宽激光的领域。
附图说明
图1为本发明的支架的第一种实施方式（适用于正六面方体的腔体）的结构示意图。
图2为本发明的支架的第二种实施方式（适用于柱体的腔体）的结构示意图。
图3为本发明的第一种实施方式（正六面方体的腔体）的整体结构示意图。
图4为本发明的第二种实施方式（柱体的腔体）的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1～4所示，一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置，包括腔体1，腔体1为正多面方体或柱体，腔体1设置在支架2内，支架2上开设有固定穿孔，卡位螺杆3穿过固定穿孔与腔体1相抵。
卡位螺杆3采用聚醚醚酮材质。
腔体1采用超低热膨胀系数玻璃，超低热膨胀系数玻璃的热膨胀系数小于3×10-8K-1。
腔体1上设置有腔镜，腔镜采用超低热膨胀系数玻璃或者采用熔融石英，超低热膨胀系数玻璃的热膨胀系数小于3×10-8 K-1。
腔体1上与卡位螺杆3相抵的部分为固定点，固定点的选择基于以任意一固定点为转轴，腔体1发生晃动时其他固定点位移最大。
卡位螺杆3与固定点相抵的部分与固定点的切面相切。
本发明在满足可搬运腔的固定卡位可以进行晃动的同时，尽可能的降低了腔的振动敏感性，从而使腔在搬运环境中具有较好的性能。可广泛用于激光物理、频标、量子信息等需要窄线宽激光的领域。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置，包括腔体(1)，其特征在于，腔体(1)为正多面方体或柱体，腔体(1)设置在支架(2)内，支架(2)上开设有固定穿孔，卡位螺杆(3)穿过固定穿孔与腔体(1)相抵，卡位螺杆(3)与腔体(1)相抵的部分为卡位固定点，卡位固定点的选择基于以任意一卡位固定点为转轴，在腔体(1)发生晃动时使腔体(1)长度变化量最小，
所述的卡位螺杆(3)采用聚醚醚酮材质。
2.根据权利要求1所述的一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置，其特征在于，所述的腔体(1)采用超低热膨胀系数玻璃，超低热膨胀系数玻璃的热膨胀系数小于3×10-8K-1。
3.根据权利要求1所述的一种可搬运法布里珀罗腔的安装装置，其特征在于，所述的腔体(1)上设置有腔镜，腔镜采用超低热膨胀系数玻璃或者采用熔融石英，超低热膨胀系数玻璃的热膨胀系数小于3×10-8K-1。
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