三端口光纤耦合原子气室探头的开发及其微波数字通信应用

作者：林沂; 吴逢川; 毛瑞棋; 姚佳伟; 刘燚; 安强; 付云起^*

来源：Acta Physica Sinica, 2022, 71(17): 172-179.

• 里德伯原子
• 原子气室
• 光纤
• 通信

基于里德伯原子的量子微波测量技术快速发展并受到广泛关注,该技术已展现出探头尺寸与波长无关、宽频谱测量等显著优势,光纤耦合原子气室探头是便携式量子微波测量系统的关键技术之一.现有双端口光纤耦合原子气室探头的探测光输出与耦合光输入共用渐变折射率(graded index,GRIN)透镜及光纤的方式,使得探测光传输效率仅为17%.在此条件下,需通过增大探测光输入功率以获得足够的透射光输出功率,这使得电磁诱导透明(electromagnetically-induced transparency,EIT)光谱展宽至11 MHz,测量灵敏度降低.本文提出集成二向色镜的三端口光纤耦合原子气室探头,在保证原子气室中探测光、耦合光重叠相向传输的条件下,出射的探测光被分离至独立的GRIN透镜及输出光纤,探测光传输效率为40.4%,EIT光谱半高宽被降低至6 MHz.该探头被用于开展EIT光谱测量、基于空间混频技术的数字通信实验研究,实验结果验证了该探头对数字通信信号的接收能力.

• 单位
  国防科技大学