[发明专利]通信波段的超窄带激发态法拉第反常色散原子滤光方法

摘要

本发明属于空间光通信技术领域，具体涉及一种通信波段的超窄带激发态法拉第反常色散原子滤光方法。为有效提高激发态原子滤光器的泵浦效率，并克服因泵浦激光稳频模块导致的光路复杂、环境条件要求高、适应性差以及实用性低的问题，该滤光方案去除了外置稳频模块的操作步骤，而是利用滤光器内部的Rb原子蒸汽吸收峰作为频率标准，其操作过程更加简单，工作稳定性更好且效率更高，由于该方案结合多跃迁吸收带的产生原理，采用非常具有针对性的稳频方式，从而能够得到很好的泵浦效果。

主权项

一种通信波段的超窄带激发态法拉第反常色散原子滤光方法，其特征在于，所述滤光方法基于超窄带激发态法拉第反常色散原子滤光器来实施，所述滤光器包括：半导体激光器（1）、激光隔离器（2）、耦合用二向色性镜片（3）、分光用二向色性镜片（4）、Rb原子蒸汽泡（5）、磁场发生器（6）、加热器（7）、检偏镜（8）、起偏镜（9）、780nm的四分之一波片（10）、偏振分光棱镜（11）、第一光电探测器（12）、第二光电探测器（13）、差分器（14）以及稳频伺服器（15）；其中，所述滤光方法包括如下步骤：步骤S1：磁场发生器（6）产生用于对Rb原子蒸汽泡（5）进行作用的外磁场信号；加热器（7）控制所述Rb原子蒸汽泡（5）的工作温度；直至磁场信号及温度满足Rb原子蒸汽泡（5）的预定工作要求；步骤S2：半导体激光器（1）产生780nm泵浦激光；步骤S3：激光隔离器（2）确保泵浦激光信号单向透过，隔断由后级光学器件上反射回来的光信号；步骤S4：耦合用二向色性镜片（3）对780nm泵浦激光进行反射，反射光进入Rb原子蒸汽泡（5）；步骤S5：Rb原子蒸汽泡（5）中的Rb原子蒸汽在780nm泵浦激光的作用下从基态5²S_1/2进行激发；步骤S6：分光用二向色性镜片（4）对经Rb原子蒸汽泡（5）透射出的780nm泵浦激光进行反射，反射光进入四分之一波片（10）；步骤S7：四分之一波片（10）将入射光信号的左旋圆偏振分量和右旋圆偏振分量分别变为波片主轴和副轴成一定角度方向上的线偏振光；步骤S8：偏振分光棱镜（11）将四分之一波片（10）出射的主轴和副轴方向上的线偏振光分束，在两个方向上出射，从而将光信号的左旋圆偏振光和右旋圆偏振光分量分别提取出来；步骤S9：第一光电探测器（12）将把前述提取出的左旋圆偏振光转化为第一电信号并输出至差分器（14）；第二光电探测器（13）用于将把前述提取出的右旋圆偏振光转化为第二电信号并输出至差分器（14）；差分器（14）将输入的第一电信号及第二电信号进行信号相减，生成频率偏移信号；步骤S10：稳频伺服器（15）根据所述频率偏移信号，按泵浦激光要使Rb原子从基态5²S_1/2激发到目标激发态5²P_3/2的要求，生成用于修正半导体激光器（1）工作频率的控制信号；步骤S11：半导体激光器（1）根据所述控制信号调整其工作频率，产生频率修正后的780nm泵浦激光；重复步骤S2至步骤S11，直至半导体激光器（1）所输出的泵浦激光频率稳定为可使Rb原子从基态5²S_1/2激发到目标激发态5²P_3/2为止。