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超高精度法布里-珀罗腔

美国Stable Laser Systems的超高精度法布里-珀罗腔可用于稳频激光器,有着高精度、高稳定性的特点。美国Stable Laser Systems在设计、测试和优化法布里-珀罗谐振腔方面有着丰富的经验,可以根据客户需求进行匹配,除了标准的法布里-珀罗谐振腔以外,还提供定制选项。

所属品牌: Stable Laser Systems

负责人:杜冲
联系电话:13691926712   电子邮箱:duchong@welloptics.cn

产品介绍

Stable Laser Systems法布里-珀罗腔超高精度,超高稳定度

美国Stable Laser Systems公司,简称SLS,位于科罗拉多州,是业内知名的超高精度法布里-珀罗腔供应商。Stable Laser Systems公司与世界顶尖的的实验室合作,可为客户提供稳频激光器的解决方案,如果需要还能进行定制。

法布里珀罗腔的对准比较难,安装与调试比较困难,所以大型激光器中很少采用。但是对于反射镜间隔很短的腔体来讲,对准所造成的损耗就会大大减少。因此FP腔常用于微片和微腔激光器,以及半导体激光器等。

法布里-珀罗腔的设计和材料选择一般是基于应用,没有一种腔体能适用于所有应用,不同的腔体设计各有其优点。Stable Laser Systems有标准的和定制的专用腔体内腔,以满足光谱学和激光冷却的共同应用需求-从光纤耦合和频率调谐到长程腔

影响法布里珀罗腔选择的主要因素:

-线宽;

-自由光谱范围 (FSR)

-工作环境(温度和振动量);

-稳定性,包括短期和长期——可容忍的漂移程度。

总的来说,所有窄线宽的系统都采用了隔振,腔体的本底噪声可以到达任何几何形状(包括圆柱形)。如果底噪值很重要,那么最长的凹形腔体的本底热噪声最低(假设为大尺寸光斑选择了良好的反射镜)。

Stable Laser Systems法布里-珀罗腔选择指南

腔型

FSR (GHz)

应用与性能

圆柱形腔

1.5

原子物理学中激光稳定的主力军

锁定线宽 > 50 Hz

凹形腔

1.5

锁定线宽 < 50 Hz

热噪声限制

Allan偏差是 ~ 1× 10-15

凹形腔

1.5

最低加速度灵敏度

热噪声限制

艾伦偏差是 ~ 1× 10-15

球形腔

3

加速灵敏度 < 5×10-11/g

在刚性保持型腔使用是很重要的

可方便地进行光纤耦合,且易于携带

加速灵敏度~2×10-10/g

立方体腔

6

尺寸紧凑是最优先的

可以方便地进行光纤耦合。

加速灵敏度~2×10-10/g

200mm300mm

750 MHz/ 500 MHz

SLS针对这些腔体具有标准的设计, 请联系我们进一步讨论。

Stable Laser Systems法布里珀罗腔类型

圆柱形腔

圆柱形腔体具有经过验证的光谱几何形状,可在40Hz的级别上提供锁定的激光线宽。这是最常见的腔体设计,但是其他腔体设计在某些应用方面有着明显的优势。


-100mm长,1.5GHz FSR

-直径50mm

-标准反射镜配置:平面-50 cm ROC

-出厂时可设定过零温度。

凹形腔

与圆柱形设计相比,凹形腔可降低加速度敏感性。 使用较长的间隔长度时,例如 100-300 毫米,更容易实现最低的热噪声基底和最窄的激光线宽。 当Hz级线宽和低频漂移是优先需求时,建议选择凹形腔。


-100 mm长,1.5 GHz FSR

-直径50 mm

-标准反射镜配置:平面-50 cm ROC

-出厂时可设定过零温度。

球形和立方体形腔

球形和立方体形腔体的腔体设计最紧凑,同时仍然能提供窄线宽, 这种固定间隔无需重新对齐即可移动。


-50mm长,3.0 GHz FSR

-直径50 mm

-标准反射镜配置:平面-50 cm ROC;可提供 2 x 50 cm ROC 反射镜配置;

-出厂时可设定过零温度。

多孔腔

这种多线和多孔的腔体,更加灵活,稳定性高,经济高效且方便。 单腔隔板最多可容纳四对反射镜,为许多不同颜色的激光器提供频率参考。


-当锁定两到四个激光器时享受共模漂移,例如用于 BaSr Yb 的冷却、时钟、晶格和再泵浦激光器;

-腔体精度和波长可定制;

-提供 600-1000 nm 范围内的宽带镜面镀膜选项,15,000 的精细度。致力于为激光光谱提供通用腔,无论使用何种原子或离子。

中面空腔

中间板空腔的精心设计和安装意味着垂直尺寸的振动灵敏度较低。这些空腔可以重新定位,同时保持对齐。


-78 mm长,2 GHz FSR

-直径50 mm

-标准反射镜配置为:平面-50 cm ROC

-出厂时可设定过零温度。

定制腔体

提供额外的腔体和外壳定制,从非常长的 200-300 毫米腔体到功率积累和共焦腔体。 单个光学元件的定制可能包括:


-镜面镀膜的精细度范围为 20 - 500,000

-使用 IBS 电介质的多波段反射镜镀膜;晶体镜片;

-长条、Z 形或用于原子物理和传感的多光束通道的间隔;

-独特的选项:组合腔、ULE 环形腔、共焦腔;

-用于光谱分析的折叠腔,长度可达300 mm


超高精度法布里-珀罗腔温度控制注意事项

球形腔真空外壳结构紧凑,真空外壳的布置允许在很大的温度范围内实现milliKelvin稳定性温度控制。 温度控制特性很重要,因为用于间隔的 ULE 材料在 2°C - 40°C 之间的任何温度下都具有零膨胀点,因此可以在该零膨胀点(通常为几个摄氏度,比带有 ULE 环的熔融石英反射镜的垫片过零温度低)下工作。

凹形腔真空外壳在 14°C -40°C 之间运行,因此过零温度低于 14°C 的少数 ULE 间隔需要额外的冷却能力(冷却水通过散热器)以达到其最佳工作温度。

SLS超高稳定度FP腔材料选择:FS VS ULE 镜面基材

使用熔融石英 (FS) 基板会导致本底热噪声比 ULE(超低膨胀玻璃)低约 2 倍。对于几乎所有应用,ULE 是最佳选择,因为它可以制造出每日漂移最低的型腔。熔融石英反射镜配有 ULE 支撑环以降低热膨胀系数。


法布里-珀罗谐振腔应用

-原子钟(例如 YbSrYb+Sr+Hg+CaCa+

-原子激光冷却和俘获,包括动态频率变化

-高精度光谱

-光频梳齿锁定

-射频产生稳定时间保持在小数点后15

-用于时间或频率传输的本地振荡器

-微波产生

-激光雷达(长相干时间激光)

-光纤传感

-光纤扰动的检测和传感

-光纤时间传输

-精密激光波长调谐

-用于腔漂移消除的光学频率扫描生成或移位









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