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超高精度法布里-珀羅腔

Stable Laser Systems法布里-珀羅腔，超高精度，超高穩定度

美國Stable Laser Systems公司，簡稱SLS，位于科羅拉多州，是業內超高精度法布里-珀羅腔供應商。Stable Laser Systems公司與世界頂尖的的實驗室合作，可為客戶提供穩頻激光器的解決方案，如果需要還能進行定制。

法布里珀羅腔的對準比較難，安裝與調試比較困難，所以大型激光器中很少采用。但是對于反射鏡間隔很短的腔體來講，對準所造成的損耗就會大大減少。因此FP腔常用于微片和微腔激光器，以及半導體激光器等。

法布里-珀羅腔的設計和材料選擇一般是基于應用，沒有一種腔體能適用于所有應用，不同的腔體設計各有其優點。Stable Laser Systems有標準的和定制的專用腔體內腔，以滿足光譜學和激光冷卻的共同應用需求-從光纖耦合和頻率調諧到長程腔

影響法布里珀羅腔選擇的主要因素：

-線寬；

-自由光譜范圍 (FSR)；

-工作環境（溫度和振動量）；

-穩定性，包括短期和長期——可容忍的漂移程度。

總的來說，所有窄線寬的系統都采用了隔振，腔體的本底噪聲可以到達任何幾何形狀（包括圓柱形）。如果底噪值很重要，那么長的凹形腔體的本底熱噪聲較低（假設為大尺寸光斑選擇了良好的反射鏡）。

Stable Laser Systems法布里珀羅腔類型

圓柱形腔

圓柱形腔體具有經過驗證的光譜幾何形狀，可在40Hz的級別上提供鎖定的激光線寬。這是常見的腔體設計，但是其他腔體設計在某些應用方面有著明顯的優勢。

-100mm長，1.5GHz FSR；

-直徑50mm；

-標準反射鏡配置：平面-50 cm ROC；

-出廠時可設定過零溫度。

凹形腔

與圓柱形設計相比，凹形腔可降低加速度敏感性。 使用較長的間隔長度時，例如 100-300 毫米，更容易實現低的熱噪聲基底和窄的激光線寬。 當Hz級線寬和低頻漂移是優先需求時，建議選擇凹形腔。

-100 mm長，1.5 GHz FSR；

-直徑50 mm；

-標準反射鏡配置：平面-50 cm ROC；

-出廠時可設定過零溫度。

球形和立方體形腔

球形和立方體形腔體的腔體設計緊湊，同時仍然能提供窄線寬， 這種固定間隔無需重新對齊即可移動。

-50mm長，3.0 GHz FSR；

-直徑50 mm；

-標準反射鏡配置：平面-50 cm ROC；可提供 2 x 50 cm ROC 反射鏡配置；

-出廠時可設定過零溫度。

多孔腔

這種多線和多孔的腔體，更加靈活，穩定性高，經濟高效且方便。 單腔隔板較多可容納四對反射鏡，為許多不同顏色的激光器提供頻率參考。

當鎖定兩到四個激光器時享受共模漂移，例如用于 Ba、Sr 或 Yb 的冷卻、時鐘、晶格和再泵浦激光器；

-腔體精度和波長可定制；

-提供 600-1000 nm 范圍內的寬帶鏡面鍍膜選項，15,000 的精細度。致力于為激光光譜提供通用腔，無論使用何種原子或離子。

中面空腔

中間板空腔的精心設計和安裝意味著垂直尺寸的振動靈敏度較低。這些空腔可以重新定位，同時保持對齊。

78 mm長，2 GHz FSR；

-直徑50 mm；

-標準反射鏡配置為：平面-50 cm ROC；

-出廠時可設定過零溫度。

定制腔體

提供額外的腔體和外殼定制，從非常長的 200-300 毫米腔體到功率積累和共焦腔體。 單個光學元件的定制可能包括：

-鏡面鍍膜的精細度范圍為 20 - 500,000；

-使用 IBS 電介質的多波段反射鏡鍍膜；晶體鏡片；

-長條、Z 形或用于原子物理和傳感的多光束通道的間隔；

-特別選項：組合腔、ULE 環形腔、共焦腔；

-用于光譜分析的折疊腔，長度可達300 mm。

超高精度法布里-珀羅腔溫度控制注意事項

球形腔真空外殼結構緊湊，真空外殼的布置允許在很大的溫度范圍內實現milliKelvin穩定性溫度控制。 溫度控制特性很重要，因為用于間隔的 ULE 材料在 2°C - 40°C 之間的任何溫度下都具有零膨脹點，因此可以在該零膨脹點（通常為幾個攝氏度，比帶有 ULE 環的熔融石英反射鏡的墊片過零溫度低）下工作。

凹形腔真空外殼在 14°C -40°C 之間運行，因此過零溫度低于 14°C 的少數 ULE 間隔需要額外的冷卻能力（冷卻水通過散熱器）以達到其較好工作溫度。

SLS超高穩定度FP腔材料選擇：FS VS ULE 鏡面基材

使用熔融石英 (FS) 基板會導致本底熱噪聲比 ULE（超低膨脹玻璃）低約 2 倍。對于幾乎所有應用，ULE 是較好選擇，因為它可以制造出每日漂移低的型腔。熔融石英反射鏡配有 ULE 支撐環以降低熱膨脹系數。

法布里-珀羅諧振腔應用

-原子鐘（例如 Yb、Sr、Yb+、Sr+、Hg+、Ca、Ca+）

-原子激光冷卻和俘獲，包括動態頻率變化

-高精度光譜

-光頻梳齒鎖定

-射頻產生穩定時間保持在小數點后15位

-用于時間或頻率傳輸的本地振蕩器

-微波產生

-激光雷達（長相干時間激光）

-光纖傳感

-光纖擾動的檢測和傳感

-光纖時間傳輸

-精密激光波長調諧

-用于腔漂移消除的光學頻率掃描生成或移位

超高精度法布里-珀羅腔