Stable Laser Systems超稳腔（超高精度FP腔）

产品负责人：

姓名：谷工(Givin)

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美国Stable Laser Systems公司是超稳腔供应商，我们为您提供各种类型的超稳腔产品和温控方案。

我们提供的超稳腔中没有一个单一的腔设计是明显优于其它的，都有其各自的特点。腔体设计和材料的选择取决于应用。Stable Laser Systems与实验室合作，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:

• 线宽要求

• 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台，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)。

1. 标准参考腔选择指南：

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10赫兹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。

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

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。

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。

2. 温控考虑

球形腔真空室结构紧凑，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)。

切口真空腔体外壳的工作温度在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)

3.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。

4.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