基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波技术研究

近年来，光信息技术得到了高速发展，激光通讯、遥感和雷达等激光空间信息技术也越来越受到人们的重视。但是由于激光在自由空间中传输时不仅会遭受太阳光等宽带背景辐射，还会受到大气、海水等色散介质的影响，使得这些光学系统的信噪比往往比较差，进而降低了系统的灵敏度，使之不能很好的工作，而提高系统的信噪比和灵敏度的重要途径之一就是在系统接收端前使用超窄带光学滤波器。而已有的研究表明原子光学滤波器具有高透射、窄带宽的特点，因此获得了广泛的应用。本文首先介绍了各种原子光学滤波器的研究进展，分析了其研究现状，在此基础上对基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器进行了理论和实验研究。主要内容包含以下几个方面： 首先，分析了两能级原子系统中采用圆偏振光的光学泵浦动力学过程；其次，以铷-87原子系统中对激发态775.9 nm滤波特性为例，分析了这种基于激光感生圆二色性和双折射的滤波器的工作原理。再次，提出了一种采用非相干泵浦辅助的基于原子蒸汽中激光感生圆二色性和双折射滤波器的理论模型，并进行了数值模拟分析。最后，提出了一个四能级原子系统中双重选择圆偏振光泵浦的滤波器理论模型。