半导体激光器的原子法拉第反常色散光学滤波器光反馈稳频

为提高半导体激光器的频率稳定性，利用原子法拉第反常色散光学滤波器（FADOF）超窄带的选频透射特性，将其置于半导体激光器的外腔中作选频元件，采用光反馈的方法，使得透射率低的激光频率分量被抑制，透射率高的激光频率分量被加强，有效地实现了光反馈激光稳频。利用Cs原子法拉第反常色散光学滤波器工作于D2线852nm的4峰窄带透射状态。通过调节半导体激光器的温度和电流，调谐半导体激光器的输出波长，将激光器锁定在任何一个透射峰上，用26％的光反馈量，使稳频后的激光频率长期稳定性保持在75MHz／2h以内，而且采用这种稳频方法的输出激光中心波长一直稳定在频率基准上，没有单方向漂移。同时，还实现了Cs原子法拉第反常色散光学滤波器稳频半导体激光器结构的一体化，使其具有实用性。     

天然铷(Rb)原子气体的法拉第(Faraday)效应反常色散研究

法拉第(Faraday)效应反常色散是指在原子气体吸收线附近的色散及磁光法拉第效应,天然铷中含有72.2％的~(85)Rb和27.8％的~(87)Rb,当Rb原子处于磁场中时,每个超精细能级都将分裂成2F+1个Zeeman子能级,对D2线(780nm)而言,~(85)Rb和~(87)Rb共有48对左旋圆和右旋圆偏振跃迁。 当一束近共振的线偏振光平行于外加纵向磁场通过Rb气室时,由于反常色散其偏振面发生偏转。     

激光元器件、薄膜

本文首次报导一种新型超窄带、高噪声抑制的原子滤光器——Zeeman吸收型Faraday反常色散光学滤光器(FADOF/Zeeman)。 利用Rb原子在纵向磁场中对圆偏振光的吸收特性,有效地吸收掉Rb—FADOF的三个     

Faraday色散光学滤波器的研究进展

本文综述了Faraday反常色散光学滤波器的国内外研究进展,并提出发展前景。     

原子的质心运动和Stark效应对非均匀腔场场熵演化的影响

本文利用推广的Ｊ－Ｃ模型研究了双光子跃迁过程中原子的质心运动和Ｓｔａｒｋ效应对非均匀场场熵演化的影响。研究结果表明：原子的质心运动通过多普勒效应将破坏场熵演化的周期性，此时场熵演化具有准周期性。Ｓｔａｒｋ效应使场熵演化的准周期缩短。     

原子的质心运动和Stark效应对非均匀腔场场熵演化的影响

本文利用推广的Ｊ－Ｃ模型研究了双光跃迁过程中原子的质心运动和Ｓｔａｒｋ效应对非均匀场场熵演化的影响。研究结果表明：原子的质心运动通过多普勒效应将破坏场熵演化的周期性，此时场熵演化具有准周期性。Ｓｔａｒｋ效应使场熵场化的准周期缩短。     

非线性双折射色散缓变光纤中极化调制不稳定性

利用光脉冲在光纤申传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程，研究了线偏振光在双折射色散缓变光纤申的传输特性．结果表明，线性双折射、非线性效应和色散的相互作用，使光的偏振状态发生变化，产生交叉相位调制(XPM)，从而导致相位匹配参量的四波混频．这一过程不仅在反常色散区产生，在正常色散区也能产生，并且当传输距离发生变化时，也随之发生变化．     

保偏阶跃光纤中矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程，研究了保偏色散阶跃光纤（SWDF）中偏振方向与双折射轴成任意角度时、在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明：在反常色散区，对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性；在正常区散区，存在不稳定区域和稳定区域，对应不同的不稳定区域输入临界功率不同，脉冲有不同的增益谱，给出了调制不稳定性增益谱随传输距离和偏振角的变化关系。     

基于环形谐振腔和Sagnac环的光学交错滤波器设计

文章提出一种基于环形谐振腔和Sagnac环的光学交错滤波器,该滤波器是在常规Sagnac环的腔内耦合一个具有单偏振特性的环形谐振腔而构成的.利用环形谐振腔的非线性相位特性来改变偏振光的相位延迟特性,从而实现了具有近似矩形结构的偏振无关的光学交错滤波光谱.     

仿生偏振导航传感器实验模型的构建与标定

针对研制仿生导航微传感器的需要，设计并且搭建了偏振导航传感器实验模型。分析了仿生导航传感器工作的原理，构建了传感器模型实验平台和光学标定装置。利用光学标定装置对导航传感器进行了暗场标定、均匀非偏振光标定。进行了导航定位角度输出实验，获得了导航传感器三个偏振方向分析器标准化输出曲线。测试结果表明这种新型传感器的设计是合理有效的。     

铷775.9 nm激光感生色散光学滤波器

为提高自由空间通信、遥感、激光雷达等系统的信噪比,研究了铷775.9 nm激光感生色散光学滤波器(LIDOF).通过780 nm线偏振抽运光选择性激发基态原子,使其在激发态子能级间布居不均衡,从而引起激发态的圆二色向性和圆双折射,使与激发态共振的775.9 nm探测光偏振态发生旋转,实现滤波传输.获得的峰值透射率为4%,带宽约为605 MHz,同时,得到了峰值透射率随池温和抽运功率的变化关系.     

碱金属原子偏振光谱的选速光抽运理论及其实验研究

在多能级系统中,和饱和效应相似光抽运效应也可产生介质的非线性吸收及各向异性,由于三能级及四能级的多重交叉共振将使得偏振光谱中出现反常的共振信号,基于选速光抽运模型,本文计算了不同偏振光抽运时的碱金属钠原子D_1线的偏振谱。在不同实验条件下记录的钠原子D_1线的偏振光谱证实了上述理论分析的正确性,说明了饱和光强较弱时,在多能     

径向偏振光的产生方法及应用

径向偏振光与传统的均匀偏振光相比,其偏振态具有完美的轴对称特性,而且其光强在中心轴上始终为中空的分布。对近年来国内外学者对径向偏振光的研究现状进行了综述,简要介绍了径向偏振光的电场特性、产生方法及其应用。通过分析总结认为,采用衍射光栅反射镜是产生高功率和高质量径向偏振激光的新的发展趋势之一。     

Rydberg态Cs原子的Stark效应的实验研究

利用原子束装置，采用双束波长为λ１＝８５２．１ｎｍ和λ２＝５１０ｎｍ激光的两步激发，实验研究了Ｃｓ Ｒｙｄｂｅｒｇ态原子在外加电场为０～６００Ｖ／ｃｍ时的Ｓｔａｒｋ扇形图，观察到在外电场的作用下能级出现τ混合和ｎ混合的现象。     

保偏光纤中任意偏振方向矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程,研究了保偏光纤中偏振方向与双折射轴成任意角度时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明:在反常色散区对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性;正常色散区的存在不稳定区域和稳定区域,对应不同的不稳定区域输入临界功率不同,脉冲有不同的增益谱。并且,给出了调制不稳定性增益谱随固有双折射和偏振角的变化关系。     

强双折射色散缓变光纤中偏振方向矢量调制不稳定性

利用光脉冲在非线性双折射光纤中传播时所遵守的相干耦合非线性薛定谔方程,研究了强双折射色散缓变光纤中偏振方向与双折射轴成任意角度时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明：在反常色散区对于任意的偏振角和任意输入功率的光脉冲都产生调制不稳定性,正常色散区存在着不稳定区域和稳定区域,对应不同的不稳定区域输入临界功率不同,脉冲有不同的增益谱.并且,给出了调制不稳定性增益谱随传输距离和偏振角的变化关系.     

非线性双折射阶跃光纤中的极化调制不稳定性

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了线偏振光在 弱双折射阶跃光纤中的传输特性。结果表明,由于线性双折射和色散的相互作用,导致光的偏振态发生变化,产生交叉相位调制(XPM) ,从而导致相位匹配参量的四波混频。这一过程不仅在反常色散区产生,在正常色散区也能产生,并且当表征距离的级数m发生变化时,也随之发生变化。     

高双折射光纤中矢量调制不稳定性

利用光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了偏振方向沿两个双折射轴的分量强度相等时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明在反常色散区和正常色散区,对应不同的功率区域输入脉冲有不同的增益谱,并且当双折射性质变化时导致增益谱表现出明显的不同.     

单光子探测条件下Rb法拉第反常色散滤波器的研究

报道了单光子探测条件下的法拉第反常色散滤波器(FADOF)滤波特性的实验结果。测量结果表明，工作在D2共振线的Rb原子780nm法拉第反常色散滤波器的翼谱透射率为28％，滤光带宽为0．7GH2，以及最小可探测激光功率为0．16pW／cm^2。由于使用了单光子探测器测量法拉第反常色散滤波器物理参数的方法，极大地提高了实验测量的探测灵敏度。通过实验数据分析，给出了相关的讨论。在日光情况下，如果使用这种780nm Rb法拉第反常色散滤波器代替干涉滤波片，将极大地降低背景光噪声和减少误码率，使得在单光子水平的激光通信更接近于实用。     

反射型硅基液晶显示模式

文章列举了适用于反射型硅基液晶显示（LCOS）的关态常白和常黑反射型显示模式,模拟出电光曲线,着重关注液晶显示的驱动电压,RGB三基色色散,未放置补偿片,通过偏振分光棱镜（PBS）产生偏振光,改变扭曲角度,光学延迟量以及入射偏振光方向与临近液晶层取向夹角达到改变模式的目的。针对LCOS的不同要求,在显示模式之间进行了对比,为实际的模式设计提供了理论依据。