激光二极管泵浦的Rb原子共振滤光器

原子共振滤光器(ARF)是一种新型的量子、电子器件,是国际上近年来新发展的一种光学滤光器件。它具有超窄带宽(约0.01?)、大接收角(±90°)等特点,其滤光信噪比比干涉滤光片高二、三个数量级,因而在通信、遥控等领域有重要应用。本文报告国内首次观测到的激光二极管(LD)泵浦的Rb原子共振滤光器的窄带滤光效应。 LD的780nm光将Rb原子从基态(5S_(3/2))泵浦到5P_(3/2)态,当有572nm信号光输入时,5P_(3/2)态Rb原子受激跃迁至7d态,7d态原子经6p、7p、8p态返回基态,分别     

铯原子共振滤光器特性的实验研究

用459nm的蓝绿激光照射Cs原子气室,接收852nm和894nm荧光,观测到ARF滤光效应。实验观测了输出荧光波形特性和不同条件下荧光响应的变化规律。实验结果表明:Cs气室中充入适当气压的缓冲气体时,荧光脉宽明显变窄,荧光强度增加,Cs-ARF工作温度降低。     

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.     

卫星光通信链路新型宽视场角捕捉方案探讨

本文提出了一种在卫星光通信链路建立中利用原子滤光器多峰特性的新型捕捉系统方案,可以将原子滤光器等效带宽减少到０００７ｎｍ,在实现宽视场角接收情况下进一步减少捕捉时间,并能满足卫星运动中的多普勒频移要求．此外本文讨论了该系统中原子滤光器等效带宽与接收视场角、信标发散角、最大捕捉时间等捕捉系统主要性能参数之间的关系．     

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0.01nm,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,本文并对该方案进行了初步实验研究.     

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。     

利用原子滤光器多峰特性的卫星光链路接收新方案探讨

法拉第原子滤光器（FADOF）已被美国Thermo－Trex研究所用于卫星光链路接收系统，以法拉第原子滤光器为核心器件的"激光无线电装置"也被美国1996年技术创新《发现》奖选为入围技术．本文探讨一种新型采用FADOF的卫星光链路接收方案，该方案使用的FADOF带宽明显低于ThermoTrex研究所的带宽数据，其好处是可以减少卫星光链路建立所需的捕捉时间．FADOF带宽可以由磁场进行调谐，其带宽减小可以带来一系列好处，但其带宽受限于卫星间相对运动带来的多普勒频移．为此ThermoTrex选取FADOF带宽为0．02nm,本文利用FADOF的多峰特性提…     

主动式原子滤光器工作机理的理论和实验研究

新型原子滤光器-法拉第反常色散滤光器（FaradayAnomalousDisnersionOpticalFilter，FADOP）由置于正交们振场中的原子气室构成，它是利用在外部纵向磁场中原子能级的塞曼效应使谱线产生分裂，导致对线偏振入射光的左旋圆分量和右旋团分量的吸收和色散的不同而发生的旋光现象，即法拉第效应，在原子跃迁的中心频率附近进行超窄带滤光的．它的透射带宽一般在几个GHz县级（0．001nm），消光比可达10-5，并可以在一定范围内调谐，是一种性能优良的滤光器，在自由空间光通信、激光雷达、水下通信、遥感等领域中有重要应用前景。被动式PAD…     

原子共振滤波器及其应用

原子共振滤波器(ARF)是一种超窄带宽(Q～10~5—10~6)、大角度接收、各向同性的光学滤波器,这个特性来源于原子蒸气中的吸收、发射和能量转换过程,它特別适用于消除连续背景噪声的弱信号接收检测系统。本文简述被动式和主动式ARF以及原子蒸气滤波器(Atomic Vapor Filter-AVF)的工作特点及其在水下通信、红外检测和激光(气象)雷达中的应用。并介绍了几个AVF典型例子。     

卫星光通信链路新型宽视场角埔捉方案探讨

本文提出了一种在卫星光通信链路建立中利用原子滤光器多峰特性的新型捕捉系统针原子光器等效带宽减少到０．００７ｎｍ,在实现宽视场角接收情况下进一 捕捉时间,并能满足卫星运动中的多普勒频移要求,此外本文讨论了该系统中原子滤光器等效带宽与接收视场角、信标发散角、最大捕捉时间等捕捉系统主要性能参数之间的关系。     

Voigt型反常色散原子滤光器的研究

反常色散原子滤光器是九十年代初发展起来的，其最大优点是超窄带宽。因此，它对噪声有强烈的抑制作用，在激光水下通信、激光空间通信、激光雷达和激光遥感等领域有重要的应用前景。由于反常色散原子滤光器同时具有高噪声抑制能力和大视场角的优点，目前，在美国已被应用于卫星光通信链路系统中，取得了显著的进展．采用反常色散原子滤光器的接收装置被美国1996年技术创新"发现奖"选为人围技术，并引起了通信公司的广泛兴趣．目前，对法拉第反常色散原子滤光器（FADOF）的研究已基本完善，但它在具体应用中遇到许多工程问题难以解决，比…     

459nm斯塔克调谐法拉第反常色散滤光特性

为了设计性能优良的滤光器,对铯原子459nm斯塔克调谐型法拉第反常色散滤光器(FADOF)的滤光特性进行了分析与讨论。计算了铯原子459nm斯塔克调谐型FADOF(S-FADOF)透射谱,并与同等条件下铯原子459nm FADOF透射谱进行了比较;分析了不同磁场强度和气室温度对铯原子459nm S-FADOF透射谱的影响;给出了铯原子459nm S-FADOF透射谱中心频率频移量随电场变化的理论曲线。结果表明,电场的引入并不改变其透射谱结构,仅使中心频率发生频移,并且随外加电场强度的增加,频移量不断增大。此项研究在星潜通信,海洋遥感等领域有潜在应用价值。     

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。     

激光元器件、薄膜

本文首次报导一种新型超窄带、高噪声抑制的原子滤光器——Zeeman吸收型Faraday反常色散光学滤光器(FADOF/Zeeman)。 利用Rb原子在纵向磁场中对圆偏振光的吸收特性,有效地吸收掉Rb—FADOF的三个     

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,发射频率与接收原子滤光器匹配很好。     

无线激光通信系统中光纤光栅滤光器的设计

提出了基于光纤Bragg光栅(FBG)的用于无线激光通信系统的滤光方案,采用耦合模理论分析了FBG的传输特性,用龙格-库塔法对光纤光栅进行了计算机数值仿真,设计了工作在850nm波长的超窄带光纤光栅滤光器的参数.仿真结果表明,此滤光器可以达到很窄的带宽(0.03nm)、很高的峰值反射率(接近100%)和光滑、抑制边带的反射谱.     

宽光谱声光可调滤光器

由于压电换能器的工作带宽有限,从而限制了声光可调滤光器工作的光谱范围.该文介绍了一种通过在同一个通声面上制作多片厚度不同的换能器的方式来提高声光可调滤光器的工作带宽,进而达到提高光谱范围的方法.采用这种新方法,理论上可制作出全光谱的声光可调滤光器.实验表明,使用两片换能器的声光可调滤光器,其工作带宽接近0.9个倍频程,光谱范围0.45～0.95μm,衍射效率大于70％,光谱分辨率小于7 nm,光孔径(φ)8 mm×8 mm.     

采用原子滤光的激光雷达白天探测技术

在已有的双波长高空探测激光雷达的基础上,通过采用钠原子滤光器技术以及配合相应的关键技术,使得其中的钠层荧光通道具有了白天探测能力。由于钠原子滤光器极窄的滤光带宽和极强的带外抑制,使得即使在中午太阳背景光最强的时段,也能以光子计数方式探测到80～110 km高空钠层的微弱回波信号。实验观测结果表明,该技术已具备了对高空钠层的全时段探测能力,从而使利用激光雷达对我国高层大气进行24 h连续探测研究成为可能。     

大孔径可见光声光可调滤光器

为了提高光谱成像系统的通光能量,该文介绍了一种可见光波段的大孔径(20 mm×20 mm)声光可调滤光器,与常用声光可调滤光器(光孔径10 mm×10 mm)相比,其光通量提高了3倍。该文还首次推导了包含声波衰减系数、工作频率、光到换能器距离的声光可调滤光器衍射效率公式。根据这个公式可以更准确地计算出声光可调滤光器的衍射效率。实验表明,这种双换能器声光可调滤光器工作带宽接近0.95个倍频程,滤光范围为0.4～0.9μm,衍射效率大于60%,光谱分辨率小于10 nm。     

Cs-K混合蒸气中Cs(8D)+K(4S)碰撞能量转移

在Cs-K混合蒸气中，两步激发Cs原子到8D态，观察了Cs(8D) K(4S)→Cs(5D) K(4P)碰撞能量合并逆过程(REP，reverse energy pooling)。应用双调制技术探测K(4P)原子发射的荧光，基态K原子密度用光学吸收方法测量。得到了REP速率系数，讨论了其它过程对速率系数的影响．