本实用新型专利技术公开了一种即插式的锥形激光放大装置，包括主框架，还包括设置在主框架上的第一激光功率放大单元和第二激光功率放大单元，第一激光功率放大单元中的第一组激光功率放大基本单元，以及第二激光功率放大单元中的第三组激光功率放大基本单元和第四组激光功率放大基本单元均包括第一放大器固定相位延迟片、第二放大器固定相位延迟片、第一激光隔离器、第二激光隔离器、锥形激光放大器、放大器偏振分光棱镜、光电探测器。本实用新型专利技术一方面解决了传统光学平台光路中缺乏标准、稳定性差、占用空间大、不可搬运、不可备份等问题，另一方面解决了专用仪器光路可升级性差、可替换性差、适用范围窄等问题。适用范围窄等问题。适用范围窄等问题。
【技术实现步骤摘要】
detectors based on atom interferometry，Peter W.Graham，Physical Review D，第94卷(104022)1—10页，2016年)。中国精密测量创新与技术研究院计划在湖北鄂州沼山建立300米长基线原子干涉仪用于引力波探测，等效原理检验等。光学系统是原子干涉仪的重要组成部分，而在如此大规模的基于原子干涉仪的精密测量系统中，必定涉及到庞大复杂的光路系统。该系统最大埋深超过300米，且臂长超过10公里，如文献(ZAIGA:Zhaoshan Long—baseline Atom Interferometer Gravitation Antenna，Ming—Sheng Zhan等，International Journal of Modern Physics D第28卷(1940005)，1—20页，2019年)。
[0006]虽然，研究人员及工程师们已经研制出用于实用化原子干涉仪的专用仪器光路，如文献(A portable laser system for high—precision atom interfer-[0007]-ometry experiments,M.Schmidt等，Applied Physics B,第102卷，11—18页，2011年)。该光学系统采用了四个模块以实现重力测量所需的冷却光、回泵光、拉曼光以及探测光，占用了19英寸机柜中的四层机位。然而，该光学系统中构成拉曼光的双频成分的光强比例缺乏远程调节的手段，而该光强比例的稳定性直接决定了测量结果的稳定性，因此无法在实现光强比例的反馈锁定，不利于远程测量。为了提高光学系统的集成度和稳定性，还有研究人员提出并实现了一种简化的光学系统方案，即去掉了原子的二维预冷却(物理领域称为二维磁光阱或2D—MOT)功能和原子喷泉功能(不令原子先上抛再下落，而是直接原地释放)，如文献(A cold atom pyramidal gravimeter with a single laser beam,Q.Bodart等，Appl.Phys.Lett.第96卷，134101页，2010年)以及文献(Realization of a compact one—seed laser system for atom interferometer—based gravimeters,J.Fang等，Optics Express,第26卷，1586—1596页2018年)。然而，由原子干涉仪的测量原理可知，对于三脉冲原子干涉仪，原子干涉条纹的相移
△
Φ(同噪声水平下等效于最终的测量灵敏度)与在测量过程中原子的自由飞行时间T的平方成正比，公式表示为
△
Φ＝keff
·
gT2，其中keff为激光的波矢量。由此可知，在相同尺寸的干涉区域内，释放型原子干涉仪的测量灵敏度仅为喷泉型原子干涉仪的1/4。而去掉二维预冷却装置又成倍地降低了冷原子的制备速度，虽然降低了整个实验过程中的激光功率需求，但同时延长了测量耗费的时间，也导致测量灵敏度的下降(测量灵敏度反比于测量总时间的平方根)。同时，作为专用仪器光路，它们都面临着可升级性差、难以替换、适用范围窄，维护复杂等问题；难以满足未来长基线原子干涉仪这种庞大系统的激光性能需求。
[0008]本技术是一种可监控、可调节、多功能的即插即用的TA装置，能保证大型光学系统的高性能和长期稳定工作需求。由于其功能的多样性和可靠性，该装置还可用于激光光谱、原子冷却与操控、量子精密测量等研究领域。
技术实现思路
[0009]本技术的目的是为针对现有技术存在的上述问题，提供一种即插式的锥形激光放大装置。
[0010]本技术的上述目的通过以下具体技术手段实现：
[0011]一种即插式的锥形激光放大装置，包括主框架，还包括设置在主框架上的第一声光移频单元，主框架上设置有光学标度孔，
[0012]第一声光移频单元包括第一组激光功率放大基本单元、第一光纤耦合器、第二光
纤耦合器、第三光纤耦合器、第一液晶玻片、第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一固定相位延迟片、第二固定相位延迟片、第三固定相位延迟片、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第一声光移频器和第二声光移频器，
[0013]激光由第一光纤耦合器入射，依次经过第一组激光功率放大基本单元、第一液晶玻片后再经过第一偏振分光棱镜分为两路，一路反射激光经过第一固定相位延迟片后，从第二偏振分光棱镜中反射；再由第三反射镜与第四反射镜反射后，通过第一声光移频器移频；移频后产生的一级光经过第二固定相位延迟片后，由第二光纤耦合器合进光纤，另一路透射激光由第一反射镜与第二反射镜反射后，通过第二声光移频器移频；移频后产生的一级光经过第三固定相位延迟片后，由第三光纤耦合器耦合进光纤。
[0014]一种即插式的锥形激光放大装置，还包括设置在主框架上的第二声光移频单元，
[0015]第二声光移频单元包括第三组激光功率放大基本单元、第四组激光功率放大基本单元、第七光纤耦合器、第八光纤耦合器、第九光纤耦合器、第十光纤耦合器、第二液晶玻片、第三液晶玻片、第三偏振分光棱镜、第四固定相位延迟片、第五固定相位延迟片、第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜、第九反射镜、第十反射镜、第三声光移频器和第四声光移频器，
[0016]激光由第七光纤耦合器入射，依次经过第三组激光功率放大基本单元、第二液晶玻片后再由第五反射镜与第六反射镜反射进入第三偏振分光棱镜，由第三偏振分光棱镜后为两路，一路从第三偏振分光棱镜透射形成第一待合束激光，一路由第三偏振分光棱镜反射形成第二待合束激光，
[0017]激光由第八光纤耦合器入射，依次经过第四组激光功率放大基本单元、第三液晶玻片来调节相位，再由第九反射镜反射后经第三偏振分光棱镜后为两路，一路从第三偏振分光棱镜透射形成第三待合束激光，一路由第三偏振分光棱镜反射形成第四待合束激光，
[0018]第一待合束激光与第四待合束激光合束，合束后形成第一合束激光，第一合束激光依次通过第七反射镜与第八反射镜反射后，通过第四声光移频器移频；移频后产生的一级光经过第五固定相位延迟片后，由第十光纤耦合器耦合进光纤，
[0019]第二待合束激光与第三待合束激光合束，合束后形成第二合束激光，第二合束激光由第十反射镜反射后，通过第三声光移频器移频；移频后产生的一级光经过第四固定相位延迟片后，由第九光纤耦合器耦合进光纤。
[0020]如上所述的第一组激光功率放大基本单元、第三组激光功率放大基本单元和第四组激光功率放大基本单元均包括第一放大器固定相位延迟片、第二放大器固定相位延迟片、第一激光隔离器、第二激光隔离器、锥形激光放大器、放大器偏振分光棱镜、光电探测器，
[0021]激光依次经过第一放大器固定相位延迟片一激光隔离器、锥形激光放大器、第二激光隔离器和第二放大器固定相位延迟片后入射放大器偏振分光棱镜，并由放大器偏振分光棱镜分为两路，一路透射激光出射本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种即插式的锥形激光放大装置，包括主框架，其特征在于，还包括设置在主框架上的第一声光移频单元，主框架上设置有光学标度孔，第一声光移频单元包括第一组激光功率放大基本单元(301)、第一光纤耦合器(211)、第二光纤耦合器(212)、第三光纤耦合器(213)、第一液晶玻片(221)、第一偏振分光棱镜(231)、第二偏振分光棱镜(232)、第一固定相位延迟片(241)、第二固定相位延迟片(242)、第三固定相位延迟片(243)、第一反射镜(251)、第二反射镜(252)、第三反射镜(253)、第四反射镜(254)、第一声光移频器(261)和第二声光移频器(262)，激光由第一光纤耦合器(211)入射，依次经过第一组激光功率放大基本单元(301)、第一液晶玻片(221)后再经过第一偏振分光棱镜(231)分为两路，一路反射激光经过第一固定相位延迟片(241)后，从第二偏振分光棱镜(232)中反射；再由第三反射镜(253)与第四反射镜(254)反射后，通过第一声光移频器(261)移频；移频后产生的一级光经过第二固定相位延迟片(242)后，由第二光纤耦合器(212)耦合进光纤，另一路透射激光由第一反射镜(251)与第二反射镜(252)反射后，通过第二声光移频器(262)移频；移频后产生的一级光经过第三固定相位延迟片(243)后，由第三光纤耦合器(213)耦合进光纤。2.根据权利要求1所述的一种即插式的锥形激光放大装置，其特征在于，还包括设置在主框架上的第二声光移频单元，第二声光移频单元包括第三组激光功率放大基本单元(303)、第四组激光功率放大基本单元(304)、第七光纤耦合器(217)、第八光纤耦合器(218)、第九光纤耦合器(219)、第十光纤耦合器(2110)、第二液晶玻片(222)、第三液晶玻片(223)、第三偏振分光棱镜(233)、第四固定相位延迟片(244)、第五固定相位延迟片(245)、第五反射镜(255)、第六反射镜(256)、第七反射镜(257)、第八反射镜(258)、第九反射镜(259)、第十反射镜(2510)、第三声光移频器(263)和第四声光移频器(264)，激光由第七光纤耦合器(217)入射，依次...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪琪，徐润东，周林，王谨，詹明生，
申请(专利权)人：中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，
类型：新型
国别省市：
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