新型原子濾光器濾波帶寬接近原子自然線寬

　　超窄帶光學濾光可以有效抑制背景光,同時讀取微弱的信號光。在激光雷達、大氣遙感、激光和量子通信等領域的實踐表明，利用吸收、發射及內部能量轉換等物理特性的原子濾光是實現超窄帶光學濾光的理想方法之一。

　　原子濾光器能夠有效地進行頻譜濾波，極大地提高光學信號的探測靈敏度。為了探索超窄帶光學濾光在基于原子系綜的量子存儲器、窄帶單光子源等領域的新應用，需要研制濾光中心頻率能夠與原子的共振頻率相匹配的超窄帶、高透過率和大調諧范圍的原子濾光器。

　　中科院武漢物理與數學研究所詹明生研究員課題組利用量子干涉誘導的法拉第效應，獲得87Rb原子 D1線 (795 nm) 原子濾光的超窄濾光帶寬，相關研究結果發表在Chinese Optics Letters 2014年第12期上。

　　該研究利用一束圓偏振耦合光誘導原子介質的圓雙折射效應，導致在原子蒸氣中傳輸的線偏振信號光的偏振面發生旋轉。研究中將耦合光鎖定在特定原子躍遷上，當信號光和耦合光的頻率差等于原子的超精細基態分裂時，頻率位于窄的電磁誘導透明“窗口”內的信號光將通過兩個正交的格蘭-湯姆孫棱鏡傳輸，而其它頻段的信號光將被抑制。

　　利用量子干涉誘導的法拉第效應，研究人員在87Rb原子D1線實現了10 MHz的接近于原子自然線寬的濾光帶寬，獲得了33.2%的透過率，而且改變耦合激光的頻率能夠實現濾光通帶中心頻率的調諧。實驗還研究了原子濾光透過率隨耦合光頻率及光強的變化關系。

　　在下一步工作中，研究人員將試圖通過選擇不同的原子能級，實現更高的原子濾光透過率；并利用充入緩沖氣體來增加光和原子的作用時間，進一步壓窄原子濾光器的通帶帶寬。

圓偏振耦合光作用于87Rb原子，在雙光子共振條件下，線偏振信號光通過原子蒸氣傳輸時偏振面將發生旋轉。利用量子干涉誘導的法拉第效應，實現了10 MHz的濾光帶寬，透過率達到33.2%，通過改變耦合光的頻率可實現濾光中心頻率的調諧。