[实用新型]一种紧凑型双通道原子滤光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤光器，尤其涉及基于反常色散法拉第旋光效应的、超稳定的、超窄带宽的原子滤光器。 

背景技术

原子滤光器(又名磁光滤光器)作为一种光学滤光器件，具有pm量级超窄带宽、超高长期稳定性、可成像等特点，广泛应用于激光雷达全天时观测、太阳高光谱分辨率观测、自由空间光通信等领域(龚顺生等，原子滤光及鉴频技术在光电探测中的应用，激光与光电子学进展，2010,47：042301~7。S.D.Harrell, C.-Y.She, et.al. Sodium and potassium vapor Faraday filters revisited: theory and applications，J.Opt.Soc.Am.B, 2009, 26(4): 659~670)。 

原子滤光器的原理是将原子泡放置在一对正交的偏振棱镜中间，在适当的温度和轴向磁场条件下，只有波长与泡中原子产生部分共振吸收且发生90度奇数倍旋转的入射光才能能顺利通过，而其它波长的光被正交的偏振棱镜抑制，从而达到光学滤光的目的。 

由于原子滤光器利用偏振旋光效应来滤光，对于入射光为自然光等非线偏振光的情况下，原子滤光器的第一个偏振棱镜会损失约一半的能量，这在微弱信号检测中极其不利。因此，国内利用两套参数完全相同的原子滤光器组合起来使用，一路检测水平偏振，另一路检测垂直偏振，达到双路同时检测自然光的目的(Daylight rejection with a new receiver for potassium resonance temperature lidars, Optics letters, 2002, 27(21):1932~1934 )。然而，在实际使用中，这种两个相同参数原子滤光器组合的方式，存在子滤光器的参数不完全相同的问题，并且，这个组合套件的体积和重量都较大，功耗也偏高，光路较长，系统的调整和维护困难。 

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种紧凑型双通道原子滤光器，通过采用双通光孔径磁体、双路控温器和偏振分束/合束器的有机融合，将两套独立的原子滤光器融合成紧凑型双通道原子滤光器，可以实现水平和垂直两通道的同时滤光，提高了单通道原子滤光器的透射率，降低了系统体积、重量和功耗，同时大大提高了原子滤光器的稳定性，为其推广应用提供一种有效手段。 

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种紧凑型双通道原子滤光器的第一原子泡放在第一控温炉中，第二原子泡放在第二控温炉中，第一原子泡与第二原子泡并排放置，在第一原子泡和第二原子泡的两端分别放置第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体同时置于磁屏蔽盒的长方体中；光屏蔽盒为长方体，左右两面分别开有进光口和出光口，第一偏振分束器的透射方向、第一偏振器、第一原子泡、第二偏振器和第二偏振分束器的透射方向依次同轴放置，在磁屏蔽盒的左右面板、第一磁体、第二磁体和第一控温炉均设置通光孔，这些通光孔均与光屏蔽盒的进光口同轴，第一偏振器的偏振方向与第二偏振器的偏振方向正交；第三偏振分束器的透射方向、第三偏振器、第二原子泡、第四偏振器和第四偏振分束器的透射方向依次同轴放置，磁屏蔽盒的左右面板、第一磁体、第二磁体和第二控温炉均设置通光孔，这些通光孔均与光屏蔽盒的出光口同轴，第三偏振器的偏振方向与第四偏振器的偏振方向正交；第一偏振分束器的反射方向对准第三偏振分束器的反射方向，第二偏振分束器的反射方向对准第四偏振分束器的反射方向；双路控温器分别与第一控温炉和第二控温炉连接。

本实用新型的优点和效果： 

一种紧凑型双通道原子滤光器，可以实现水平和垂直两通道的同时滤光，有效提高了原子滤光器的透射效率，采用双通光孔径磁体和双路恒温器，可提高双通道原子滤光器的磁场强度和双路温度控制的一致性及控制精度，同时也降低了整个系统的体积、重量以及功耗；对水平和垂直两路偏振光的分离和合束均采用了偏振分束器，可进一步提高系统的偏振度和带外抑制能力，为原子滤光器的推广应用提供一种有效手段。

附图说明

图1为一种紧凑型双通道原子滤光器的示意图。 

其中：101光屏蔽盒、102磁屏蔽盒、103第一磁体、104第二磁体、105双路控温器、201第一偏振分束器、202第一偏振器、203第一原子泡、204第一控温炉、205第二偏振器、206第二偏振分束器、301第三偏振分束器、302第三偏振器、303第二原子泡、304第二控温炉、305第四偏振器、306第四偏振分束器。