原子线滤波器
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原子线滤波器是物理科学中用于过滤电磁辐射的高效光学带通滤波器,工作过程精准,而且信号损失极小。原子线滤波器的工作原理是吸收或共振原子蒸气光谱线,所以也称原子共振滤波器。[2]
原子线滤波器主要分三大类:吸收-再发射原子线滤波器、法拉第滤波器,以及福格特滤波器[3]。吸收-再发射滤波器的面世时间最早,所以通常简称“原子线滤波器”,另外两种大多采用全称“法拉第滤波器”和“福格特滤波器”。原子线滤波器可以根据不同需求采用不同设计和工作机制,但基本策略相同:利用金属蒸气狭窄的吸收谱线或共振谱线来过滤光,除特定頻率能通过外,其他光线都被阻挡。[4]
原子线滤波器在光学上可以起到锁相放大器的作用,通常在需要有效检测窄带信号(几乎都是激光)的科学应用中使用,如果没有这样的设备,窄带信号就会被日光之类宽带信息源遮挡[3]。除光学雷达经常使用外,人们还在研究原子线滤波器对激光通讯系统的潜在用途[5]。与干扰滤波器和利奥滤光器之类常规电介质滤光器相比,原子线滤波器效果最为理想,但因结构更加复杂导致只能在抑制背景的检测环境中使用,实现抑制强烈背景信息源,检测弱信号的目的[6]。与同属高端滤光器的法布里-珀罗干涉仪相比,法拉第滤波器更加坚固耐用,而且1.5万美元的单价只有前者六分之一[7][8]。