[发明专利]基于量子相干诱导旋光效应的原子滤波方法及装置

权利要求书

1.一种基于相干诱导旋光效应的原子滤波的方法，其步骤是：

（a）使用一个充有碱金属原子的原子池，由里到外依次装有加热丝、保温筒、磁屏蔽室，一束圆偏振的耦合激光照射在原子池上；

（b）一束竖直线偏振的信号光入射传输在原子池里与耦合激光交叉合束；

（c）圆偏振的耦合光与线偏振的信号光两种圆偏振成分构成的Λ构型电磁诱导透明子系统的不对称性以及磁子能级跃迁强度的差别，造成信号光的两种不同圆偏振成分在原子介质中折射率的差异，导致线偏振信号光的偏振面发生旋转，即量子相干诱导旋光效应； 

（d）相继，耦合激光与信号光分束并出射到原子池外；

（e）在信号光光路上利用光学选择偏振方法分析信号光，同时，抑制耦合激光的散射光和原子滤波通带外的宽频谱背景光；

（f）最终由光电探测或者光子计数方式测量获得原子滤波信号。

2.权利要求1所述的一种基于量子相干诱导旋光效应的原子滤波的装置，它包括暗盒（1）、激光锁频电路单元（2）、第一                                                波片（3）、第一偏振分束器（4）、数显温控器（6）、半导体激光器（10）、原子池（16）、挡光板（23），其特征在于：所有另部件全部放置在暗盒（1）里，激光锁频电路单元（2）与半导体激光器（10）相连，稳频的半导体激光器（10）发射出耦合激光（18）与第一波片（3）相连，耦合激光（18）传输依次通过第一波片（3）、第一偏振分束器（4）、波片（5）、原子池（16）、与挡光板（23）相连，信号光（22）由安装在暗盒（1）上的准直镜（21）入射，传输通过准直镜（21）、孔径可调光阑（20）的小孔、与可调光衰减片（19）相连，信号光（22）传输依次通过可调光衰减片（19）、第二波片（14）、第二偏振分束器（13）、反射镜（12）、第二格兰棱镜（11）后，入射到原子池（16），偏振方向发生改变后的信号光（22）传输通过原子池（16）里的原子介质、第一格兰棱镜（8）、与光探测器（9）相连接，数显温控器（6）与加热丝（15）相连，磁屏蔽室（7）位于保温筒（17）、加热丝（15）、原子池（16）的外面，保温筒（17）位于加热丝（15）、原子池（16）外。

3.根据权利要求2所述的一种基于量子相干诱导旋光效应的原子滤波的装置，其特征在于：所述的耦合激光（18）由激光锁频电路单元（2）将频率锁定于原子的超精细跃迁上，其偏振方向调节为左旋圆偏振。

4.根据权利要求2所述的一种基于量子相干诱导旋光效应的原子滤波的装置，其特征在于：所述的入射信号光（22）调节为垂直线偏振，以与耦合激光（18）以0.1⁰—1⁰的角度。

5.根据权利要求2所述的一种基于量子相干诱导旋光效应的原子滤波的装置，其特征在于：所述的第一格兰棱镜（8）与第二格兰棱镜（11）的光轴同心放置，第一格兰棱镜（8）设置与出射原子池（16）的信号光（22）的偏振角度一致。

6.根据权利要求2所述的一种基于量子相干诱导旋光效应的原子滤波的装置，其特征在于：所述的原子池（16）内原子范围为碱原子，其外部由里到外依次装有加热丝（15）、保温筒（17）、磁屏蔽室（7）。