[发明专利]一种基于光力效应的高精度重力测量装置

说明书

本发明公开了一种基于光力效应的高精度重力测量装置，包括高反射率反射镜，光学有源谐振腔，输出耦合镜，激光功率计；其中光学有源谐振腔包含腔体和置于腔体内的YAG晶体，所述的YAG晶体通过高功率激光进行泵浦，所述的高反射率反射镜、光学有源谐振腔内的YAG晶体、输出耦合镜、激光功率计在竖直方向上由上而下沿直线分布。本发明的重力测量装置通过光力效应实现高精度重力仪中对落体的提升和释放效果，避免了机械结构的加工误差，并且更加精确。并且结构更加紧凑，方便实验测量。

技术领域

本发明属于高精度重力测量技术领域，具体涉及一种基于光力效应的高精度重力测量装置。

背景技术

光力效应是指携带能量和动量的光与物质相互作用，产生动量的交换，从而表现为光对物体施加力的作用。力的大小等于光引起的单位时间内物体动量的改变，并由此可引起物体位移，速度状况的变化。由光产生的力与光强度成正比，光强度越强、受辐射的物体质量越小，这种辐射光压效应将越明显。量子光学的发展，使得光与物质相互作用的方法研究进展越来越迅速，纳米科学以及半导体工业在先进材料和工艺上的发展，使得制造超敏感的微纳米装置成为可能，这些装置在空间上可以做到原子尺度。这两个方面结合起来便形成了量子光力学。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于光力效应的高精度重力测量装置，该装置通过光力驱动实现了对落体的提升和释放，测量方便精确。

本发明的基于光力效应的高精度重力测量装置，包括高反射率反射镜，光学有源谐振腔，输出耦合镜，激光功率计；其中光学有源谐振腔包含腔体和置于腔体内的YAG晶体，所述的YAG晶体通过高功率激光进行泵浦，所述的高反射率反射镜、光学有源谐振腔内的YAG晶体、输出耦合镜、激光功率计在竖直方向上由上而下沿直线分布。

上述技术方案中，所述的高反射率反射镜的反射率为0.9到0.99之间，重量在1mg量级。

所述的YAG晶体的直径为3mm、长度为6cm，其中Nd掺杂原子密度为0.6％。

所述的YAG晶体在腔体内被泵浦激光二极管以808nm波长激光泵浦，泵浦激光功率为10w以上。

本发明的有益效果在于：

本发明的重力测量装置通过光力效应实现高精度重力仪中对落体的提升和释放效果，避免了机械结构的加工误差，并且更加精确。并且结构更加紧凑，方便实验测量。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步说明。

本发明的装置可基于光力效应进行高精度重力测量。本发明采用如图1所示的装置，该重力测量装置包括高反射率反射镜1，光学有源谐振腔2，输出耦合镜3，激光功率计4。其中光学有源谐振腔2包含腔体和置于腔体内的YAG晶体，YGA晶体通过高功率激光进行泵浦，高反射率反射镜1的反射率为0.9到0.99之间，重量在1mg量级。高反射率反射镜1，光学有源谐振腔2，输出耦合镜3，激光功率计4在竖直方向上由上而下呈一直线分布。

本发明采用的光学驱动原理是一种创新的放大光子推进概念，其基于光学有源谐振腔，放大介质YAG晶体位于光腔内。在这种包含增益介质的光学谐振腔中，利用谐振腔对光子的反馈作用实现对落体平面的多次光压效果，利用受激增益介质对光子的放大作用实现光子微驱动力的放大和驱动效率的提高。