Stable Laser Systems超稳腔
美国Stable Laser Systems公司是超稳腔顶尖供应商，提供各种类型的超稳腔产品和温控方案。
美国Stable Laser Systems公司超稳腔产品线中，任何一个腔的设计是不是明显优于其它的，它们中每一款都有各自的特点，腔体设计和材料的选择取决于应用；
美国Stable Laser Systems公司与诸多知名实验室合作，为很多的应用提供频率稳定解决方案，并可以根据您的需求提供定制解决方案。在为
您的应用选择理想的腔体设计时要考虑的因素包括：
线宽
需要自由光谱范围(FSR)
工作环境(温度、振动)
稳定性要求，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措施，腔体的本底热噪声可以用任何几何形状(包括圆柱形)来达到。如果本底噪声的值是重要的，那么一个长切口腔，有极低的本底热噪声(假设为大光斑尺寸选择合适的反射镜)。
一、 标准参考腔选择指南：
腔类型 | FSR(GHz) | 应用&性能 |
圆柱腔体（10mm长，50mm直径） | 1.5 | n 原子物理中激光稳定的主力 n 用于线宽>50Hz |
凹口腔体（100mm长，50mm直径） | 1.5 | n 用于线宽<50Hz n 热噪声极限 n 阿伦方差~1×10-15 |
凹口腔体（100mm长，100mm直径） | 1.5 | n 对于zui低的加速度灵敏度 n 热噪声极限 n 阿伦方差~1×10-15 n 加速度灵敏度<5×10-11/g |
球形腔体（50mm直径） | 3 | n 用于需要腔体特别坚固的场合 n 可以做成光纤耦合，易于携带 n 加速度灵敏度~2×10-10/g |
角锥腔体（25mm） | 6 | n 用于需要小尺寸腔体的场合 n 可以做成光纤耦合 n 加速度灵敏度~2×10-10/g |
200mm&300mm长 | 750MHz/500MHz | n 我们有标准的设计，如有需求，请与我们联系 |
1、圆柱形腔
圆柱形的空腔为光谱学提供了可靠的几何结构，在10Hz的水平上提供锁定的激光线宽。它们是常见的腔设计，但其他腔设计为某些应用提供了独特的优势。
主要特点：
100mm长，1.5GHz FSR
50mm直径
标准的镜子配置：plano-50 cm ROC
出厂设定零交叉温度
2、切口腔
与圆柱形设计相比，凹腔提供了更低的加速度灵敏度。长间隔长度，从100毫米到300毫米，产生极低低的本地热噪声和超窄的激光线宽。当赫兹线宽和低频漂移是很重要的时，我们推荐一个切口腔。
主要特点：
100mm长，1.5GHz FSR
50mm直径
标准的镜子配置：plano-50 cm ROC
出厂设定零交叉温度
3、球形和立方形腔
球形和立方体腔是超紧凑的腔设计，同时仍然提供窄线宽性能。这些固定的间隔可以不需要重新调整就可以移动。
主要特点：
50mm长，3.0GHz FSR
50mm直径
标准的镜子配置：plano-50 cm ROC
2片plano-50 cm ROC可选
出厂设定零交叉温度
4、多波长腔
如上图所示，多条支柱和多孔设计使腔体具有更大的灵活性和激光稳定选项，同时具有更大的成本效益。单个腔间隔可以容纳多达四个镜对，为许多不同颜色的激光器提供频率参考。
当锁定到多个激光器时，每个享受共模漂移，例如冷却、原子钟、晶格、Ba/Sr/Yb的泵浦激光器
精细度和波长可完全定制
宽带腔镜镀膜，精细度可从600-15000，为激光光谱学提供一个通用腔，无论你的原子或离子。
5、中平面空腔
中平面空腔的精心设计和安装，意味着垂直方向的振动灵敏度较低。这些腔可以重新定位，同时保持对齐。
78mm长，2GHz FSR
50mm直径
标准的镜子配置：plano-50 cm ROC
出厂设定零交叉温度
二、 温控考虑
1、球形腔
结构紧凑，真空室的布置允许在大范围的温度范围内进行稳定的温度控制。温度控制属性可能是重要的,因为ULE垫片材料可以在任何温度有一个零扩张点2°C到40°C,所以可以在零扩张点(通常是几摄氏度温度比石英玻璃镜子的间隔零交叉ULE环)。
2、切口腔
的工作温度在14°C到40°C之间，因此，极少量的零交叉温度低于14°C的极少量真空腔体需要额外的冷却功率(通过散热器的冷冻水)来达到zui佳工作温度。
热膨胀参考文献：
TEMPERATURE ANALYSIS OF LOW-EXPANSION FABRY-PEROT CAVITIES: RICHARD FOX, 2009 (NIST, BOULDER)
MIRROR DEFORMATION FROM MIRROR/spacer DIFFERENTIAL THERMAL EXPANSION: MARK NOTCUTT, 2010 (STABLE LASER SYSTEMS, BOULDER)
TUNING THE THERMAL EXPANSION PROPERTIES OF OPTICAL REFERENCE CAVITIES WITH FUSED SILICA MIRRORS: LEGERO, KESSLER, AND STERR, 2010 (PTB, BRAUNSCHWEIG)
三、 材料选择:FS与ULE镜面衬底
使用熔融石英(FS)基板导致本底热噪声~比ULE(超低膨胀玻璃)低2倍。几乎所有的应用，ULE是很好的选择，因为它使一个腔与极低的日漂移。熔融石英镜设有ULC，以降低热膨胀系数。
四、 应用领域
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
高精度的光谱
光频梳齿锁定
射频产生稳定的时间保持到第15位小数
用于时间或频率传输的本振
微波发生器
激光雷达(长相干时间激光器)
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
光频扫产生或移频以消除空腔漂移
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