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超高精度法布里-珀罗腔

Stable Laser Systems法布里-珀罗腔，超高精度，超高稳定度

美国Stable Laser Systems公司，简称SLS，位于科罗拉多州，是业内超高精度法布里-珀罗腔供应商。Stable Laser Systems公司与世界顶尖的的实验室合作，可为客户提供稳频激光器的解决方案，如果需要还能进行定制。

法布里珀罗腔的对准比较难，安装与调试比较困难，所以大型激光器中很少采用。但是对于反射镜间隔很短的腔体来讲，对准所造成的损耗就会大大减少。因此FP腔常用于微片和微腔激光器，以及半导体激光器等。

法布里-珀罗腔的设计和材料选择一般是基于应用，没有一种腔体能适用于所有应用，不同的腔体设计各有其优点。Stable Laser Systems有标准的和定制的专用腔体内腔，以满足光谱学和激光冷却的共同应用需求-从光纤耦合和频率调谐到长程腔

影响法布里珀罗腔选择的主要因素：

-线宽；

-自由光谱范围 (FSR)；

-工作环境（温度和振动量）；

-稳定性，包括短期和长期——可容忍的漂移程度。

总的来说，所有窄线宽的系统都采用了隔振，腔体的本底噪声可以到达任何几何形状（包括圆柱形）。如果底噪值很重要，那么长的凹形腔体的本底热噪声较低（假设为大尺寸光斑选择了良好的反射镜）。

Stable Laser Systems法布里珀罗腔类型

圆柱形腔

圆柱形腔体具有经过验证的光谱几何形状，可在40Hz的级别上提供锁定的激光线宽。这是常见的腔体设计，但是其他腔体设计在某些应用方面有着明显的优势。

-100mm长，1.5GHz FSR；

-直径50mm；

-标准反射镜配置：平面-50 cm ROC；

-出厂时可设定过零温度。

凹形腔

与圆柱形设计相比，凹形腔可降低加速度敏感性。 使用较长的间隔长度时，例如 100-300 毫米，更容易实现低的热噪声基底和窄的激光线宽。 当Hz级线宽和低频漂移是优先需求时，建议选择凹形腔。

-100 mm长，1.5 GHz FSR；

-直径50 mm；

-标准反射镜配置：平面-50 cm ROC；

-出厂时可设定过零温度。

球形和立方体形腔

球形和立方体形腔体的腔体设计紧凑，同时仍然能提供窄线宽， 这种固定间隔无需重新对齐即可移动。

-50mm长，3.0 GHz FSR；

-直径50 mm；

-标准反射镜配置：平面-50 cm ROC；可提供 2 x 50 cm ROC 反射镜配置；

-出厂时可设定过零温度。

多孔腔

这种多线和多孔的腔体，更加灵活，稳定性高，经济高效且方便。 单腔隔板较多可容纳四对反射镜，为许多不同颜色的激光器提供频率参考。

当锁定两到四个激光器时享受共模漂移，例如用于 Ba、Sr 或 Yb 的冷却、时钟、晶格和再泵浦激光器；

-腔体精度和波长可定制；

-提供 600-1000 nm 范围内的宽带镜面镀膜选项，15,000 的精细度。致力于为激光光谱提供通用腔，无论使用何种原子或离子。

中面空腔

中间板空腔的精心设计和安装意味着垂直尺寸的振动灵敏度较低。这些空腔可以重新定位，同时保持对齐。

78 mm长，2 GHz FSR；

-直径50 mm；

-标准反射镜配置为：平面-50 cm ROC；

-出厂时可设定过零温度。

定制腔体

提供额外的腔体和外壳定制，从非常长的 200-300 毫米腔体到功率积累和共焦腔体。 单个光学元件的定制可能包括：

-镜面镀膜的精细度范围为 20 - 500,000；

-使用 IBS 电介质的多波段反射镜镀膜；晶体镜片；

-长条、Z 形或用于原子物理和传感的多光束通道的间隔；

-特别选项：组合腔、ULE 环形腔、共焦腔；

-用于光谱分析的折叠腔，长度可达300 mm。

超高精度法布里-珀罗腔温度控制注意事项

球形腔真空外壳结构紧凑，真空外壳的布置允许在很大的温度范围内实现milliKelvin稳定性温度控制。 温度控制特性很重要，因为用于间隔的 ULE 材料在 2°C - 40°C 之间的任何温度下都具有零膨胀点，因此可以在该零膨胀点（通常为几个摄氏度，比带有 ULE 环的熔融石英反射镜的垫片过零温度低）下工作。

凹形腔真空外壳在 14°C -40°C 之间运行，因此过零温度低于 14°C 的少数 ULE 间隔需要额外的冷却能力（冷却水通过散热器）以达到其较好工作温度。

SLS超高稳定度FP腔材料选择：FS VS ULE 镜面基材

使用熔融石英 (FS) 基板会导致本底热噪声比 ULE（超低膨胀玻璃）低约 2 倍。对于几乎所有应用，ULE 是较好选择，因为它可以制造出每日漂移低的型腔。熔融石英反射镜配有 ULE 支撑环以降低热膨胀系数。

法布里-珀罗谐振腔应用

-原子钟（例如 Yb、Sr、Yb+、Sr+、Hg+、Ca、Ca+）

-原子激光冷却和俘获，包括动态频率变化

-高精度光谱

-光频梳齿锁定

-射频产生稳定时间保持在小数点后15位

-用于时间或频率传输的本地振荡器

-微波产生

-激光雷达（长相干时间激光）

-光纤传感

-光纤扰动的检测和传感

-光纤时间传输

-精密激光波长调谐

-用于腔漂移消除的光学频率扫描生成或移位

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