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原子滤光器
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在光通信,尤其是空间光通信中,杂散背景光可能会对通信质量造成严重的影响。因此,光学滤波器是必不可少的。然而现有的干涉滤光片等带宽较宽,在某些条件下滤光效果较差。同时,在某些情境下,激光的频率会随激光器和接收器的运动产生多普勒频移,因此滤光器最好还能实现连续可调谐。所以,我们进行了原子滤光器的研究。

原子滤光器是基于原子能级结构固有的量子特性,利用原子气体的磁致双折射效应所研制的滤光器。可以实现超窄带光学滤光,通带线宽比拟原子谱线宽度,适用于探测在强背景非共振光下的微弱窄带信号。如今,利用不同元素的原子能级,已经实现了多个波长的原子滤光器,包括钾(770nm),铷(422nm,780nm),铯(455nm,459nm,852nm),钙(423nm),锶(461nm)等,滤光带宽可窄至GHz量级。

原子滤光器已应用在激光通信、激光雷达、对日观测和激光稳频等领域,能够有效隔离带外,大幅提高系统抗背景噪声光影响的能力。今后CREAM小组致力于研究利用其他原子能级实现不同波长的滤光,以及研制带宽更窄、更稳定的实用化原子滤光器。


[1] Longfei Yin, Bin Luo, Anhong Dang, and Hong Guo, “An atomic optical filter working at 1.5 μm based on internal frequency stabilized laser pumping,” Opt. Express 22 (7), 7416-7421 (2014).
[2] Longfei Yin, Bin Luo, Zhongjie Chen, Lei Zhong, and Hong Guo, “Excited state Faraday anomalous dispersion optical filters based on indirect laser pumping,” Opt. Lett. 39 (4), 842-844 (2014).