喇曼光放大的原子滤波方法及装置

摘要

本发明公开了一种喇曼光放大的原子滤波方法及装置，该方法将喇曼光放大和原子色散滤波结合为一体，显著提高了滤波特性和探测灵敏度，可以用于自由空间量子通信和经典激光通信领域。实现本发明方法的装置由连续波半导体激光器、偏振分束器、λ/2波片、两个原子蒸汽泡、两个温度控制模块、两个格兰汤姆森棱镜、挡光板和光探测器组成。本发明通过耦合激光的作用在原子蒸汽里可以增强微弱信号光的相对强度超过十倍以上，将滤波工作带宽降低至MHz量级(比普通的干涉滤光片约窄4个数量级)，同时具有高抑制比(～10⁵)和滤波工作波长可调节的特点。

主权项

1、一种喇曼光放大的原子滤波方法，其步骤是：(a)原子蒸汽泡对弱信号光进行喇曼放大，通过一束耦合激光作用到一个蒸汽泡中原子上，使得蒸汽泡内原子基态能级粒子集居数发生变化，预先设定工作温度和进行温度控制；(b)另外一束弱信号光经过这个原子极化的蒸汽泡，折射率发生变化；(c)耦合激光和弱信号光频率满足原子虚能级双光子共振条件时，弱信号光会被放大；(d)被放大的信号光通过由另一个外加有磁场的原子蒸汽泡与两个格兰汤姆森棱镜组成的色散滤波装置，由于原子色散的特性，将强的、宽频谱背景光抑制，保持放大后信号光的相对强度不变；(e)获得光相对强度被增强、线宽压窄的信号光，同时抑制了强的、宽频谱的背景光噪声。