[发明专利]一种多波长可调谐超窄带光源滤光系统

说明书

本申请公开了一种多波长可调谐超窄带光源滤光系统，通过设置第一滤光片、原子滤光模组和第二滤光片进行三级滤光处理，其中，可以通过设置第一滤光片和第二滤光片的中心波长可以实现对输出光的波长进行粗调，再通过改变碱金属原子蒸气池内的磁场强度和工作温度可以实现对输出光的波长进行细调，进而可以快速得到所需波长的目标光源，其波长调谐灵活性较高且便于操作。同时，碱金属原子蒸气池以原子跃迁谱线的波长为基准，可在紫外、可见和近红外光谱范围内许多波长下工作，具有多波长特性，可以实现多波长调谐，另外，所输出的光的滤光带宽非常窄，可达到1pm水平。

技术领域

本申请涉及光电子技术领域，更具体地，涉及一种利用原子滤光技术的多波长可调谐超窄带光源滤光系统。

背景技术

光源与我们的生活和科研工作密切相关，而且，已广泛的应用到国民经济的各个领域，特别是可调谐窄线宽光源应用的领域更为广泛。

而多波段可调谐窄线宽光源相比于其他光源，该类型光源有两个优势：一是该类型光源以原子跃迁谱线为基准，输出波长对工作温度的依赖性较低，因此具有窄线宽和稳定度高的优点；二是该类型光源结构简单，价格低廉，且容易更换工作介质，工作介质状态可调可控，从而实现输出波长的多波段可调谐

目前原子滤光技术由于其本身具有价格低廉、性能优异、易于制造、工作稳定等诸多优点，越来越多的人利用原子滤光技术产生多波段可调谐窄线宽光源。但是，目前的多波段可调谐窄线宽光源的带宽仍然存在较宽的问题，无法满足使用超窄带宽光源的应用的需求。同时，对于波长调谐不够灵活，使得输出光源难以达到所需的目标波长。

发明内容

本申请提供了一种多波长可调谐超窄带光源滤光系统，用于解决多波段可调谐窄线宽光源的带宽较宽且波长调谐灵活性较差的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种多波长可调谐超窄带光源滤光系统，包括同轴依次设置的种子光源、第一滤光片、第一透镜模组、原子滤光模组、第二滤光片、第二透镜模组和镀膜窗口片；

所述种子光源用于发出种子光；

所述第一滤光片用于接收所述种子光后进行滤光处理；

所述第一透镜模组用于对经所述第一滤光片滤光处理后的种子光进行准直处理，还用于对经所述第一滤光片滤光处理后的种子光进行扩束处理；

所述原子滤光模组包括第一偏振片、碱金属原子蒸气池、第二偏振片、温控模块与磁场控制模块；

所述碱金属原子蒸气池内设有碱金属泵浦原子与碱金属滤光原子，所述第一滤光片的中心波长与所述碱金属泵浦原子从基态分别跃迁到第一目标激发态或第二目标激发态的跃迁谱线共振；

所述温控模块用于控制所述碱金属原子蒸气池的工作温度；

所述磁场控制模块用于在所述碱金属原子蒸气池内产生轴向磁场，还用于控制所述轴向磁场的磁场强度，所述轴向磁场的磁场方向平行于所述碱金属原子蒸气池的透光方向；

所述第一偏振片与所述第二偏振片分别设于所述碱金属原子蒸气池的两侧，所述第一偏振片设为仅允许线偏振光通过，所述第一偏振片与所述第二偏振片的预设偏振方向相互正交；

所述第二滤光片用于对经所述原子滤光模组滤光后的种子光进行滤光处理，所述第二滤光片还用于通过其通光中心波长限定透过的目标光源的波长，从而仅允许通过具有目标波长的所述目标光源；

所述第二透镜模组用于对所述第二滤光片滤光处理后的所述目标光源进行聚焦处理；

所述镀膜窗口片镀有增透膜，所述增透膜的中心波长与所述目标光源的所述目标波长相同。

优选地，所述第一滤光片为带通滤光片，所述带通滤光片的通带宽度为1～10nm。