[发明专利]基于腔增强技术的双腔结构碱金属原子气室

摘要

本发明涉及一种基于腔增强技术的双腔结构碱金属原子气室，两个玻璃光学窗片之间分别焊接两端的硅片，中间焊接硅片，形成双腔结构的原子气室，中间的硅片与上部的玻璃光学窗片之间具有微型通道，左腔室底部的加热基底上放有碱金属单质或混合物，右腔室内上下分别设有反射镜，探测光在右气室内部进行多次反射，增长探测光与碱金属原子之间的作用距离，在塞曼效应机理的作用下探测光经过碱金属原子气室之后偏振面的偏转角将得到多倍的增大。本发明具有结构紧凑、碱金属原子纯度高、光与原子作用距离长、可实现微型化、便于构建、检测灵敏度高、检测信息量大、空间分辨率高、灵活性好、体积小、可实现小型化集成化、功能易于扩充、应用范围广等特点。

主权项

1.一种基于腔增强技术的双腔结构碱金属原子气室，包括硅片、玻璃光学窗片、反射镜、加热基底（17），其特征在于：两个玻璃光学窗片上下平行布置，两个玻璃光学窗片的对应面上均设有玻璃焊接层，两个玻璃光学窗片之间分别通过焊接两端的硅片而固定在一起，中间焊接硅片，形成双腔结构的原子气室，且中间的硅片与上部的玻璃光学窗片之间具有微型通道（4），原子气室的左腔室底部设有加热基底（17），加热基底（17）上放有碱金属单质或混合物，原子气室的右腔室内上下部分别设有反射镜，线偏振探测光（5）从原子气室的右腔室上部射入，圆偏振泵浦光（10）从原子气室的右腔室外侧射入；所述碱金属单质或混合物在加热基底（17）上进行持续加热蒸发出含有部分杂质的碱金属原子（3），碱金属原子（3）经过微型通道（4）过滤后得到高纯度的碱金属原子（11），在圆偏振泵浦光（10）的不断抽运下高纯度的碱金属原子（11）产生极化，极化后的原子在外部磁场的作用下产生磁矩，磁矩会使原子的角动量与线偏振探测光（5）的光子相互作用使线偏振探测光的偏振面发生偏转，该偏转角度与外部磁场、探测光在碱金属原子气室中的光程成比例；两个反射镜使得线偏振探测光（5）沿探测光多次反射路径（8）产生多次反射后得到多次反射后的线偏振探测光（14），线偏振探测光（14）的偏振面偏转角得到多倍增大的效果。