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本论文主要研究了原子滤光器技术以及原子滤光器的应用.主要包括基态Faraday反常色散原子滤光器(以下简称FADOF),激发态Faraday反常色散原子滤光器(以下简称ES-FADOF)和基于FADOF的激光稳频系统.尤其在ES-FADOF研究中,提出了滤光器泵浦光内部频率锁定的新方法,可以提升ES-FADOF性能的同时减小系统体积;提出了间接泵浦制作ES-FADOF的新思路,可以拓展ES-FADOF的工作波段. (一)研制了光纤通信波段1.5μm处的ES-FADOF.与通常的使用外部参考频率稳频的ES-FADOF系统不同,本文提出了一种内部频率标准稳频的新方法,利用滤光器内部原子介质的吸收线作为频率参考.在稳频中选择了特殊磁场条件下原子对泵浦光的一条多跃迁线叠加形成的吸收线进行稳频,这样可以实现更高的泵浦效率.与之前的ES-FADOF系统相比,这种新泵浦方式可以在100℃的工作条件下,把透射率从10%提升到60%.另外,在这种新系统里,不再需要外部频率标准的稳频模块,因此滤光器的体积可以减小.这就简化了整个系统的结构,可以以此实现小型化的ES-FADOF. (二)提出了一种间接泵浦的新思路.传统的ES-FADOF都使用直接泵浦方式,即利用激光把原子从基态直接泵浦至目标能级上.这需要两个条件,首先从基态到目标能级的跃迁是电偶极允许的跃迁,其次有这个波长的激光器.在实际应用中不一定都能满足.而间接泵浦使用更高的频的激光把原子泵浦至更高的激发态上,然后利用原子自发辐射跃迁形成布居.通过实验测试和与直接泵浦方法的对照,证明间接泵浦方式制作的ES-FADOF可以做到相同的性能.这种方法可以极大扩展FADOF的工作波长范围,并且让ES-FADOF的设计更加灵活.