[實用新型]一種海底通信濾光器裝置

有效

• 申請號: 201520951227.4
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN205176418U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 凌俐;吳紅梅
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

技術領域

本發明屬于激光光譜測量領域，涉及一種海底通信濾光器裝置，可應用于海底通 信藍光波段有用信號光的提取。

背景技術

原子濾光器是基于原子吸收發射和內部能量轉換的物理過程的一種濾光器件，與 干涉濾光片和雙折射濾光片相比，具有接收角大、帶寬窄和濾光效率高等優點，在紅外探 測、遙感、激光雷達和空間光通信等領域有著非常重要的應用。其中銣原子濾光器由于所涉 及波段應用方面很重要，在國際、國內均受到特別關注。

421nm波段屬于“海洋窗口”，是銣原子第二激發態，國際上研究很少，相關的應用 也極少。這種藍光波段的激光器原來一直依靠非線性光學技術倍頻二實現，因此在頻率的 穩定度和光強的精密穩定度上都存在嚴重的缺點。最近幾年，藍光半導體激光技術的發展 使得我們可以直接實現光柵外腔藍光半導體激光器，因此測量的穩定性上帶來了極大的便 利和簡化。這種濾光信號的提取基于法拉第旋光效應，非常穩定，在激光穩頻、原子四能級 主動光鐘等方面具有重要的應用價值。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種新型的 海底通信濾光器裝置。

為實現本實用新型之目的，采用以下技術方案予以實現：一種海底通信濾光器裝 置，包括有激光器，分光鏡，第一格蘭泰勒棱鏡，第一永磁鐵，第一⁸⁵Rb銣原子蒸汽室，第二永 磁鐵，第二格蘭泰勒棱鏡，第一探測器，第二⁸⁵Rb銣原子蒸汽室和第二探測器；所述激光器、 分光鏡、第一格蘭泰勒棱鏡、第一永磁鐵、第一⁸⁵Rb銣原子蒸汽室、第二永磁鐵順次排列在一 直線上，所述分光鏡與激光器產生激光的方向之間形成45度夾角，所述第二⁸⁵Rb銣原子蒸汽 室和第二探測器位于分光鏡的反射光路上；所述激光器產生的激光經分光鏡分成兩束，一 束經第二⁸⁵Rb銣原子蒸汽室，與銣原子相互作用后被第二探測器接收；另一束經第一格蘭泰 勒棱鏡起偏，變成線偏振光，穿過處在由第一永磁鐵和第二永磁鐵所形成穩恒磁場中的第 一⁸⁵Rb銣原子蒸汽室，經過第二格蘭泰勒棱鏡，最后被第一探測器接收。

作為優選方案：所述的激光器為421nm外腔半導體激光器，功率為20mw，發射出的 光束直徑為2mm，線寬小于1MHz，連續調諧大于10GHz。

作為優選方案：所述第一⁸⁵Rb銣原子蒸汽室、第二⁸⁵Rb銣原子蒸汽室的長度為5cm， 直徑為3cm。

與現有技術相比較，本實用新型的有益效果是：海底通信濾光器是將421nm激光分 成兩束，一束通過第二⁸⁵Rb銣原子蒸汽室形成飽和吸收譜，作為頻率參考；另一束通過加了 磁場和溫度的第一⁸⁵Rb銣原子蒸汽室形成濾光信號。銣泡溫度加熱范圍是0-300℃，磁場范 圍300G-800G。當磁場較小時，濾光信號有兩個透射峰，左邊透射峰對應5S_1/2，F=2→6P_3/2，F’ =2的躍遷信號，右邊透射峰對應5S_1/2，F=1→6P_3/2，F’=3。隨著磁場和溫度的加大，透射率整 體呈增大趨勢，同時線寬展寬至中間相遇疊加，峰與峰的間距變得模糊，合并成一個大透射 峰。高溫階段，隨著磁場加大，濾光信號的透射率不斷增大，透射峰進一步展寬，由于疊加的 原因，共振區出現多峰。雖然處于共振區中心頻段透射率較大，但是由于共振吸收嚴重，使 得入射激光在共振區完全吸收，共振區附件波段的濾光信號透射率趨近于0。在共振區的邊 緣頻段，既有旋光，又沒有被完全吸收，滿足條件的旋光可以通過FADOF濾光系統。實驗中， 可以找到最佳溫度和磁場下最強濾光信號。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

1、激光器；2、分光鏡；3、第一格蘭泰勒棱鏡；4、第一永磁鐵；5、第一⁸⁵Rb銣原子蒸汽 室；6、第二永磁鐵；7、第二格蘭泰勒棱鏡；8、第一探測器；9、第二⁸⁵Rb銣原子蒸汽室；10、第二 探測器。

具體實施方式

下面根據附圖對本實用新型的具體實施方式做一個詳細的說明。