[实用新型]一种超稳光学参考腔支撑调节装置

说明书

本实用新型公开了一种超稳光学参考腔支撑调节装置，包括真空腔室以及设置在真空腔室内用于支承超稳光学参考腔的腔体支架，腔体支架的截面为U型结构，包括底部的弧面板和设置在弧面板上的两支撑面板，支撑面板的顶部两端均开设有滑槽，每个滑槽内均设置有一可滑动的滑块，且滑块上设置有用于支撑超稳光学参考腔的腔体支撑垫，四个腔体支撑垫的顶面位于同一水平面，所述腔体支架的弧面板上放置有一腔体竖直运动支撑；在保证高真空不泄漏的条件下，采用5个直线推进器实现无需开封真空腔室的情况下，纯机械调节，保证超稳光学参考腔支撑位置精密对称地调节。

技术领域

本实用新型属于超稳光学参考腔领域，尤其涉及一种超稳光学参考腔支撑调节装置。

背景技术

超窄线宽激光作为高精密测量的一种重要手段，已广泛应用在光学原子钟、高精密光谱测量、引力红移测量和相对论的检验、甚长基线干涉和引力波观测等领域，并且在相干通信、激光陀螺和激光测距等工业领域有着重要的应用前景。一般，釆用Pound-Drever-Hall(PDH)稳频技术将激光频率锁定在超稳光学参考腔的谐振频率上实现超窄线宽激光的输出。超窄线宽激光的频率稳定性与超稳光学参考腔有效腔长的稳定性密切相关。目前，影响超稳光学参考腔腔长变化的低频振动难以抑制和消除，已成为超窄线宽激光性能进一步提高的主要限制因素之一。

目前，降低超稳光学参考腔低频振动的方法主要采用：基于隔振器(包括主动隔振和被动隔振)隔离之上降低超稳光学参考腔振动敏感度。通常采用有限元分析的方法来优化超稳光学参考腔的支撑位置和形状来获得较低的振动敏感度度。但在实验中表明基于有限元分析优化的超稳光学参考腔的最佳支撑位置(最低振动敏感度的位置)和实验实测的位置还有较大的差距。

为了解决这个问题，通常采用的方法是：将超稳光学参考腔安装在基于有限元分析优化的超稳光学参考腔的最佳支撑位置，然后封真空(10^-6Pa数量级以上)，通过实测获得该位置的振动敏感度，然后开启真空封装，变更超稳光学参考腔的支撑位置，再通过实测获得振动敏感度度，如此操作多次来获得实际的最低振动敏感度位置。该方法存在以下几点缺陷：

1、耗时耗力。例如，每次打开真空封装以后再次进行真空封装，将真空腔室预抽至10^-6Pa数量级以上真空，少则1个月，多则数个月。

2、容易污染真空环境。多次开启和封装真空腔室需要人力操作，大大增加了污染真空环境的可能性。

3、操作繁琐，易损毁超稳光学参考腔。超稳光学参考腔的材料是玻璃，每次改变超稳光学参考腔支撑位置都需要人的手拿改变位置，在操作空间有限的条件下，相对机械操作容易损坏。

4、支撑位置对称结构难以保证。超稳光学参考腔对于支撑位置的对称性有很高的要求，人为操作很难保证支撑位置的对称性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述超稳光学参考腔支撑调节存在的缺点，提供一种超稳光学参考腔支撑调节装置，在保证高真空不泄漏的条件下，采用5个直线推进器实现无需开封真空腔室的情况下，纯机械调节，保证超稳光学参考腔支撑位置精密对称地调节。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种超稳光学参考腔支撑调节装置，包括真空腔室以及设置在真空腔室内用于支承超稳光学参考腔的腔体支架，腔体支架的截面为U型结构，包括底部的弧面板和设置在弧面板上的两支撑面板，支撑面板的顶部两端均开设有滑槽，每个滑槽内均设置有一可滑动的滑块，且滑块上设置有用于支撑超稳光学参考腔的腔体支撑垫，四个腔体支撑垫的顶面位于同一水平面，所述腔体支架的弧面板上放置有一腔体竖直运动支撑；

所述支撑调节装置还包括四个水平直线推进器和一个竖直直线推进器，每个水平直线推进器活动端分别连接一滑块，用于带动腔体支撑垫在滑槽内的滑动，所述竖直直线推进器的活动端穿过真空腔室和腔体支架与竖直运动支撑连接，所述竖直直线推进器用于实现超稳光学参考腔竖直方向上的运动。