[发明专利]用于原子钟准直扩束光斑直径变换装置

权利要求书

1.一种用于原子钟准直扩束光斑直径变换装置，其特征在于：激光光学系统(6)通过光纤(4)分别与第一光纤分束器(5)和第二光纤分束器(7)相连，在真空箱体(1)上设置有原子发射器(3)、与原子发射器(3)相对应的CCD图像传感器(9)、3个对射单元，对射单元由A准直扩束光斑直径变换器(2)和B准直扩束光斑直径变换器(8)构成，A准直扩束光斑直径变换器(2)和B准直扩束光斑直径变换器(8)对射安装在真空箱体壁上且光轴重合，3个对射单元的光轴交于一点，该交点位于真空箱体(1)的空腔中，A准直扩束光斑直径变换器(2)和B准直扩束光斑直径变换器(8)的结构相同，A准直扩束光斑直径变换器(2)通过光纤(4)与第一光纤分束器(5)相连，B准直扩束光斑直径变换器(8)通过光纤(4)与第二光纤分束器(7)相连；

所述的激光光学系统(6)结构为：激光控制器与激光器相连，激光器输出的激光一部分进入饱和吸收光谱装置与激光控制器锁定激光的频率，另一部分经过声光调制器，输入到光纤耦合器；所述的A准直扩束光斑直径变换器(2)的结构为：镜筒(2-2)远离真空箱体的一端端部设置有光纤接头(2-1)，镜筒(2-2)内沿着光的传输方向依次设置第一宽带偏振分光棱镜(2-3)、凹透镜(2-4)、二分之一波片(2-5)、第二宽带偏振分光棱镜(2-6)、双胶合透镜(2-7)、液体透镜(2-8)。

2.根据权利要求1所述的原子钟准直扩束光斑直径变换装置，其特征在于：所述的3个对射单元的光轴在三维空间相互之间的夹角为120°或90°。

3.根据权利要求1所述的原子钟准直扩束光斑直径变换装置，其特征在于：所述的第一宽带偏振分光棱镜(2-3)与光纤接头(2-1)之间的距离为9～20mm，第一宽带偏振分光棱镜(2-3)与凹透镜(2-4)之间的距离为2～7mm，所述的凹透镜(2-4)与二分之一波片(2-5)之间的距离为2～7mm，所述的二分之一波片(2-5)与第二宽带偏振分光棱镜(2-6)之间的距离为2～7mm，所述的第二宽带偏振分光棱镜(2-6)与双胶合透镜(2-7)之间的距离为15～100mm，所述的双胶合透镜(2-7)与液体透镜(2-8)之间的距离为3～10mm。

4.根据权利要求3所述的原子钟准直扩束光斑直径变换装置，其特征在于：所述的凹透镜(2-4)的焦距为-30mm～-80mm。

5.根据权利要求3所述的原子钟准直扩束光斑直径变换装置，其特征在于：所述的液体透镜(2-8)入射面为凹面、出射面为平面，入射面的曲率半径为-45mm～-60mm。

6.根据权利要求3所述的原子钟准直扩束光斑直径变换装置，其特征在于：所述的第一宽带偏振分光棱镜(2-3)和二分之一波片(2-5)以及第二宽带偏振分光棱镜(2-6)的波长相同。