[实用新型]一种共振检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电领域，特别涉及一种共振检测装置。

背景技术

共振是指一个物理系统在特定的频率下，以最大振幅作振动的情形。也就是说，当系统受外界激励，作强迫振动时，若外界激励的频率接近于系统频率，强迫振动的振幅将达到最大值。微波是指频率为300MHz～3000GHz的电磁波，分子和原子核在外加电磁场的作用下所呈现的许多共振现象都发生在微波范围，因而微波为探索物质的内部结构和基本特性提供了有效的研究手段。

通常采用的共振检测装置包括光源、用于产生微波信号的微波产生模块、用于在微波产生模块产生的微波信号作用下发生原子共振的共振吸收模块、以及用于检测微波场能量的微波检测模块。以采用该检测装置检测⁸⁷Rb原子为例，光源向共振吸收模块提供光，微波产生模块向共振吸收模块提供微波信号，共振吸收模块中的⁸⁷Rb原子样品在光和微波信号的作用下共振，微波场能量减少了，微波检测模块检测微波场能量的变化，得到⁸⁷Rb原子的共振情况。

在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术至少存在以下问题：

由于样品中⁸⁷Rb原子的密度较低，因此微波场能量受到原子共振的影响不大，微波场能量变化不明显，不易观察，检测效果不理想。

实用新型内容

为了解决现有技术检测效果不理想的问题，本实用新型实施例提供了一种共振检测装置。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种共振检测装置，所述装置包括用于产生抽运光的光产生模块、用于产生微波信号的微波产生模块、以及用于在所述微波产生模块产生的所述微波信号作用下发生原子共振的共振吸收模块，所述装置还包括用于检测光信号的光检测模块；所述共振吸收模块与所述光检测模块依次位于所述光产生模块所产生的所述抽运光的光路上，所述共振吸收模块与所述微波产生模块电连接。

具体地，所述光产生模块包括内部充有铷和启辉气体的光谱灯。

具体地，所述共振吸收模块包括内部充有与所述光谱灯中的铷是同位素的铷和缓冲气体的集成滤光共振泡、用于为原子的微波共振提供微波场的微波腔、用于产生与微波磁场方向平行的弱静磁场的均匀磁场线圈、以及用于传递微波信号的耦合环；所述耦合环设置在所述微波腔上，所述均匀磁场线圈圈绕所述微波腔设置，所述集成滤光共振泡设置在所述微波腔中，所述集成滤光共振泡位于所述光产生模块和所述光检测模块之间。

进一步地，所述共振吸收模块还包括用于屏蔽电磁波的磁屏，所述微波腔设置在所述磁屏中。

可选地，所述微波产生模块包括用于产生原始频率信号的晶体振荡器和用于倍频和混频的频率调制器；所述晶体振荡器和所述频率调制器之间电连接；所述频率调制器与所述共振吸收模块电连接。

可选地，所述微波产生模块包括信号发生器。

可选地，所述光检测模块包括光电池或光电倍增管。

进一步地，所述光检测模块还包括外接电阻和电反相部件；所述光电池、所述外接电阻和所述电反相部件依次电连接，或者所述光电倍增管、所述外接电阻和所述电反相部件依次电连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将抽运光光强变化的光信号转化为电流变化或者电压变化的电信号，最终达到观察铷原子共振情况的目的，信号变化明显易观察，大大改善了观察效果，提高了检测效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种共振检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的光检测模块输出信号电流与频率关系的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的光检测模块输出信号电压与频率关系的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例