法拉第原子滤光器的特性及应用

以我们对铯原子法拉第反常色散原子滤光器(FADOF)的研究为基础,结合其它FADOF的研究成果,介绍了FADOF的原理、特性、以及在滤波、鉴频、磁光调制等方面的应用。

反常色散原子滤光器斜入射机理及特性研究

本文首次对反常色散原子滤光器在斜入射 (0～π/2 )条件下的透过率、带宽和频移等特性进行了理论研究 ;本文还进行了斜入射的滤光器透射谱实验研究 ,与理论分析符合较好 ;这些为原子滤光器在卫星及空间光通信领域的宽视场角接收方案奠定了基础 ,该方案有利于空间瞄准及捕捉 .

电离检测的铯原子滤光器

报道了一种新型电离检测的原子滤光器。它是在封装的电子倍增器中配上一阴极电场极板，并充入适量铯金属制作而成。初步实验测得：最小可探测光强为１０ｎＪ，脉冲响应宽度小于５０ｎｓ。

新型铷原子滤光器斯塔克频移研究

首次报道了对新型铷７７５９ ｎｍ 斯塔克型主动式原子滤光器中心波长的电场调频的实验研究。设计了抑制高压放电的双层结构的原子汽室，实验方案采用了双光子吸收谱观测及声光移频定标技术，当外加电场强度为１１ ｋ Ｖ／ｃｍ 时，频移约为５０ Ｍ Ｈｚ 。还进行了实验值与理论值的比较和分析。

采用原子滤光器可调谐特性的新型卫星光通信捕捉方案研究

本文提出了在卫星光通信链路中利用原子滤光器可调谐特性的新型捕捉系统方案 ,可以将原子滤光器带宽的典型值减小到 0 0 1nm ,该方案可以适应低轨道卫星 (LEO)到同步轨道卫星 (GEO)任意可见时刻建立链路的需要 。

以间接泵浦为基础的728 nm铯原子滤光器

采用间接泵浦方法研制了铯原子728 nm激发态原子滤光器。当磁场为4 G的时候,该原子滤光器的透射率为0.304%,带宽为30.9 MHz。与用直接泵浦方法实现的原子滤光器相比,用间接泵浦方法实现的原子滤光器能够达到同样的效果。该原子滤光器不仅能用在激光稳频上,将激光器的频率稳定在原子跃迁线上,还可以用在四能级主动光钟上。该方法还适用于不同波长、不同原子的激发态原子滤光器。

极致单色主动式法拉第原子滤光器装置

本文介绍了一种极致单色线宽在兆赫兹量级的铷87原子1529nm主动式法拉第反常色散原子滤光器(缩写为:MHz-87RB-1529nm-ESFADOF)。该滤光器可将信号光线宽过滤到MHz量级,与传统的法拉第原子滤光器(缩写为:FADOF)线宽千兆赫兹比较,线宽大幅压窄,所涉工作能级在激发态,极大拓展了滤光器的波长选择范围。

采用原子滤光器的新型激光信标方案研究

提出了采用法拉第反常色散滤光器（ＦＡＤＯＦ）的光电双反馈激光信标新方案。该方案通过数字控制系统和光反馈系统的共同作用，使激光信标系统的稳定性、抗干扰性和可靠性大大提高，并实现了上电自动工作。这种新型激光信标的频率稳定度优于５×１０－９，在３０ｍｓ内可将半导体激光频率稳定在法拉第反常色散滤光器任一透射峰上。该方案可与采用法拉第反常色散滤光器的新型跟瞄系统匹配使用，对建立卫星激光通信链路有重要意义。

无线光通信系统中佛克脱原子滤光器技术研究

首次将新型佛克脱原子滤光器 (VADOF)用于无线光通信 ,该系统既可用于地面光通信 ,也可用于卫星光通信系统。系统发射端采用光反馈、电扫描方案 ,将半导体激光频率锁定在 VADOF透射峰 ,接收端采用原子滤光器窄带滤光技术。实验表明 。

佛克脱反常色散原子滤光器工作机理研究

对佛克脱 (Voigt)型反常色散原子滤光器的工作机理和各种性能进行讨论 ,该种滤光器的实验研究表明理论与实验结果符合得很好。滤光器在外加磁场为 0 0 2T、汽室温度为 110℃的单峰带宽为 0 8GHz,比相同条件下的法拉第型反常色散原子滤光器小 0 5GHz ,并且工程化实现比法拉第型反常色散原子滤光器容易。

采用级联原子滤光器的新型卫星激光链路系统研究

提出级联佛克脱型原子滤光器(LinkedVADOF)的新构想。从理论上分析并计算了级联佛克脱型原子滤光器的透射谱。结果表明,级联佛克脱型原子滤光器将佛克脱型原子滤光器的多峰改造为单峰结构,具有比佛克脱型原子滤光器更窄的线宽和更高的噪声抑制比。将这种新型结构应用于激光信标锁频。该锁频方案提高了信标光频率的稳定性。在此基础上,给出了发射端采用级联佛克脱型原子滤光器锁频,接收端采用法拉第型原子滤光器(FADOF)滤光的新型卫星激光链路系统。外场初步联调实验表明了该系统的可行性。

新型原子滤光器

原子滤光器是基于原子的吸收、发射和内部能量转换的物理过程的一种量子滤光器件。与干涉滤光片（包括薄膜的、偏振的等）和双折射滤光片相比，原子滤光器具有大的接收角、更窄的带宽和更高的滤光效率等特点。文章简要介绍了近年来新型原子滤光器研究的新进展和它们的应用，以及一些原子滤光方案和物理特性的研究。

法拉第反常色散原子共振滤光器

【正】 本文首次报导一种新型原子共振滤光器——法拉第反常色散原子滤光器的实验演示,实验表明,滤光器带宽～1GHz,若不计元件插入损耗及传输退偏振影响,传输效率可达80％。 原子滤光器是一种新型的滤光器件,它有超窄带宽(1GHz左右)、大接收角、高传输率等特点,具有干涉滤光片无可比拟的一些优点,因而在通信、遥控等领域有重要应用。

钾原子滤光器在太阳高分辨率观测中的应用

太阳高分辨率速度场观测系统可用于探测日震的活动信息,对太阳内部结构的研究具有重要意义。探讨了双峰钾原子滤光器在太阳光球层速度场观测中的应用方法,即利用法拉第反常色散原子滤光器(FADOF)的高光谱分辨率和光谱稳定性等优点,采用双峰钾原子滤光器分辨来自太阳光球层钾线(769.898nm)光谱的多普勒频移,并提出用F-P标准具对透过原子滤光器的双峰信号进行光学选支,从而获得太阳光球层多普勒速度场图像。研制出双透射峰钾原子滤光器原理样机,经测试其谱型与理论谱型符合良好,满足太阳速度场高分辨率观测的需要。将此技术方案扩展到太阳的其他谱线,可实现对太阳大气多层次速度场的同时观测。

双透射峰钠原子滤光器在太阳速度场观测中的应用

法拉第反常色散原子滤光器作为一种精密光谱仪器,具有光谱分辨力高、光谱稳定性好等优点。探讨了利用双透射峰钠原子滤光器进行高分辨力太阳多普勒观测的方法,在此基础之上开发了原子滤光器透射谱型理论模拟软件,研制出双透射峰钠原子滤光器样机并对其进行了透射谱型测试。测试结果表明,理论模拟的透射谱型与实验测试结果符合良好,在双峰间距、透射带宽等参数方面基本满足太阳多普勒观测的要求,为太阳观测提供另一种有效手段。

原子滤光器多峰及可调谐特性在卫星光链路捕捉系统中应用探讨

从轨道方程出发 ,对影响卫星光链路接收机带宽的主要因素———多普勒频移进行了研究。在对法拉第反常色散滤光器 (FADOF)透射及调谐特性进行理论和实验研究的基础上 ,提出利用法拉第反常色散滤光器的多峰及可调谐特性的多种新方案来适应不同轨道捕捉点的需要。滤光器带宽典型数据为 0 0 1nm～ 0 0 2nm。

法拉第滤光器在法拉第激光器领域研究进展

法拉第激光器是一种利用法拉第反常色散原子滤光器作为选频元件的新型外腔半导体激光器,原理上法拉第激光的输出波长随着激光二极管驱动电流及工作温度的变化,始终与原子跃迁谱线相对应,可以将激光频率有效地锁定至原子跃迁谱线,实现窄线宽的激光输出信号,并且短期与长期频率稳定性均较好。本文详细介绍了自1845年法拉第旋光效应提出以来,法拉第反常色散原子滤光器的发展历程,法拉第激光器的工作机理、发展历程以及性能优越性,并结合国内外的研究进展,介绍了法拉第激光发展各个阶段的技术瓶颈及相应的解决办法,同时展望了法拉第激光器未来在量子领域特别是量子精密测量领域的重要价值。

单透射峰Faraday反常色散原子滤光器中检偏器角度的影响

本文研究了工作在Rb原子D2线(5S1/2→5P3/2)780nm单透射峰的法拉第反常色散原子滤光器(Faraday Anomalous Dispersion Optical Filter,FADOF)中检偏器角度变化对单透射峰的影响,在室温时,发现检偏器角度每增加1°,峰值透射率平均增加0.21%,从相对值来说,从90°-89°时,等效透射率增加一倍.同时测量了检偏器角度变化对传统多透射峰FADOF的影响,以及铷泡温度、长度变化对透射率的影响.