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超高精度法布里-珀羅腔

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更新時間:2024-02-26 14:05:11瀏覽次數:180次

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產品簡介

美國Stable Laser Systems的超高精度法布里-珀羅腔可用于穩頻激光器,有著高精度、高穩定性的特點。美國Stable Laser Systems在設計、測試和優化法布里-珀羅諧振腔方面有著豐富的經驗,可以根據客戶需求進行匹配,除了標準的法布里-珀羅諧振腔以外,還提供定制選項。

詳細介紹

Stable Laser Systems法布里-珀羅腔超高精度,超高穩定度

美國Stable Laser Systems公司,簡稱SLS,位于科羅拉多州,是業內的超高精度法布里-珀羅腔供應商。Stable Laser Systems公司與世界的的實驗室合作,可為客戶提供穩頻激光器的解決方案,如果需要還能進行定制。

法布里珀羅腔的對準比較難,安裝與調試比較困難,所以大型激光器中很少采用。但是對于反射鏡間隔很短的腔體來講,對準所造成的損耗就會大大減少。因此FP腔常用于微片和微腔激光器,以及半導體激光器等。

法布里-珀羅腔的設計和材料選擇一般是基于應用,沒有一種腔體能適用于所有應用,不同的腔體設計各有其優點。Stable Laser Systems有標準的和定制的專用腔體內腔,以滿足光譜學和激光冷卻的共同應用需求-從光纖耦合和頻率調諧到長程腔

影響法布里珀羅腔選擇的主要因素:

-線寬;

-自由光譜范圍 (FSR)

-工作環境(溫度和振動量);

-穩定性,包括短期和長期——可容忍的漂移程度。

總的來說,所有窄線寬的系統都采用了隔振,腔體的本底噪聲可以到達任何幾何形狀(包括圓柱形)。如果底噪值很重要,那么最長的凹形腔體的本底熱噪聲(假設為大尺寸光斑選擇了良好的反射鏡)。

Stable Laser Systems法布里-珀羅腔選擇指南

腔型

FSR (GHz)

應用與性能

圓柱形腔

1.5

原子物理學中激光穩定的主力軍

鎖定線寬 > 50 Hz

凹形腔

1.5

鎖定線寬 < 50 Hz

熱噪聲限制

Allan偏差是 ~ 1× 10-15

凹形腔

1.5

加速度靈敏度

熱噪聲限制

艾倫偏差是 ~ 1× 10-15

球形腔

3

加速靈敏度 < 5×10-11/g

在剛性保持型腔使用是很重要的

可方便地進行光纖耦合,且易于攜帶

加速靈敏度~2×10-10/g

立方體腔

6

尺寸緊湊是先的

可以方便地進行光纖耦合。

加速靈敏度~2×10-10/g

200mm300mm

750 MHz/ 500 MHz

SLS針對這些腔體具有標準的設計, 請聯系我們進一步討論。

Stable Laser Systems法布里珀羅腔類型

圓柱形腔

圓柱形腔體具有經過驗證的光譜幾何形狀,可在40Hz的級別上提供鎖定的激光線寬。這是見的腔體設計,但是其他腔體設計在某些應用方面有著明顯的優勢。


-100mm長,1.5GHz FSR

-直徑50mm

-標準反射鏡配置:平面-50 cm ROC

-出廠時可設定過零溫度。

凹形腔

與圓柱形設計相比,凹形腔可降低加速度敏感性。 使用較長的間隔長度時,例如 100-300 毫米,更容易實現的熱噪聲基底和最窄的激光線寬。 當Hz級線寬和低頻漂移是優先需求時,建議選擇凹形腔。


-100 mm長,1.5 GHz FSR

-直徑50 mm

-標準反射鏡配置:平面-50 cm ROC

-出廠時可設定過零溫度。

球形和立方體形腔

球形和立方體形腔體的腔體設計,同時仍然能提供窄線寬, 這種固定間隔無需重新對齊即可移動。


-50mm長,3.0 GHz FSR

-直徑50 mm

-標準反射鏡配置:平面-50 cm ROC;可提供 2 x 50 cm ROC 反射鏡配置;

-出廠時可設定過零溫度。

多孔腔

這種多線和多孔的腔體,更加靈活,穩定性高,經濟高效且方便。 單腔隔板最多可容納四對反射鏡,為許多不同顏色的激光器提供頻率參考。


-當鎖定兩到四個激光器時享受共模漂移,例如用于 BaSr Yb 的冷卻、時鐘、晶格和再泵浦激光器;

-腔體精度和波長可定制;

-提供 600-1000 nm 范圍內的寬帶鏡面鍍膜選項,15,000 的精細度。致力于為激光光譜提供通用腔,無論使用何種原子或離子。

中面空腔

中間板空腔的精心設計和安裝意味著垂直尺寸的振動靈敏度較低。這些空腔可以重新定位,同時保持對齊。


-78 mm長,2 GHz FSR

-直徑50 mm

-標準反射鏡配置為:平面-50 cm ROC

-出廠時可設定過零溫度。

定制腔體

提供額外的腔體和外殼定制,從非常長的 200-300 毫米腔體到功率積累和共焦腔體。 單個光學元件的定制可能包括:


-鏡面鍍膜的精細度范圍為 20 - 500,000

-使用 IBS 電介質的多波段反射鏡鍍膜;晶體鏡片;

-長條、Z 形或用于原子物理和傳感的多光束通道的間隔;

-的選項:組合腔、ULE 環形腔、共焦腔;

-用于光譜分析的折疊腔,長度可達300 mm


超高精度法布里-珀羅腔溫度控制注意事項

球形腔真空外殼結構緊湊,真空外殼的布置允許在很大的溫度范圍內實現milliKelvin穩定性溫度控制。 溫度控制特性很重要,因為用于間隔的 ULE 材料在 2°C - 40°C 之間的任何溫度下都具有零膨脹點,因此可以在該零膨脹點(通常為幾個攝氏度,比帶有 ULE 環的熔融石英反射鏡的墊片過零溫度低)下工作。

凹形腔真空外殼在 14°C -40°C 之間運行,因此過零溫度低于 14°C 的少數 ULE 間隔需要額外的冷卻能力(冷卻水通過散熱器)以達到其工作溫度。

SLS超高穩定度FP腔材料選擇:FS VS ULE 鏡面基材

使用熔融石英 (FS) 基板會導致本底熱噪聲比 ULE(超低膨脹玻璃)低約 2 倍。對于幾乎所有應用,ULE 是,因為它可以制造出每日漂移的型腔。熔融石英反射鏡配有 ULE 支撐環以降低熱膨脹系數。


法布里-珀羅諧振腔應用

-原子鐘(例如 YbSrYb+Sr+Hg+CaCa+

-原子激光冷卻和俘獲,包括動態頻率變化

-高精度光譜

-光頻梳齒鎖定

-射頻產生穩定時間保持在小數點后15

-用于時間或頻率傳輸的本地振蕩器

-微波產生

-激光雷達(長相干時間激光)

-光纖傳感

-光纖擾動的檢測和傳感

-光纖時間傳輸

-精密激光波長調諧

-用于腔漂移消除的光學頻率掃描生成或移位









關鍵詞:散熱器 振蕩器

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