中國科大郭光燦院士團隊在光學非互易領(lǐng)域取得新進展。該團隊鄒長鈴研究組與山西大學張鵬飛、張?zhí)觳沤淌诘热撕献�，在原子系綜中實現(xiàn)了51.5dB的非互易隔離，是目前無磁非互易領(lǐng)域中的最高隔離比，并且首次探討了非互易器件中量子噪聲問題，證明了該新的全光非互易效應(yīng)不會引入額外的量子噪聲。該成果于2021年4月22日發(fā)表在國際知名期刊《自然•通訊》上。 p*0Ve21i,  
aAri  
非互易是光學領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)概念，由此衍生出的隔離器、環(huán)路器等都是光路中不可或缺的元件。以磁光效應(yīng)圓偏雙折射為原理的法拉第隔離器因其易于搭建、隔離度高、低損耗等特性被廣泛地使用于各種光路系統(tǒng)中。然而在集成化的光路中，傳統(tǒng)的法拉第隔離器會受到種種限制，一是難以制備高性能的片上磁光介質(zhì)，二是其所需的強磁場會對周圍的器件產(chǎn)生干擾，因此如何實現(xiàn)可集成的無磁非互易在近些年來倍受大家關(guān)注。鄒長鈴和董春華等合作者致力于非互易光子器件，在此方向做出了一系列重要的成果，包括Nature Communications 6, 6193 (2015); Nature Photonics 10, 657-661 (2016); Physical Review Letters 117, 123902 (2016); Nature Communications 9, 1797 (2018); Laser & Photonic Review 14, 1900252 (2020); Physical Review Letters 126, 123603 (2021)。 `0i3"06lr  
gDub+^ye>/  
該研究組利用圓偏泵浦光將氣室中的原子極化到一個特定的磁自旋態(tài)上，對不同偏振的光產(chǎn)生不同的吸收和色散，實現(xiàn)了約30dB的隔離比。在此基礎(chǔ)上，研究組加入了一個行波腔，大幅增強了光與原子之間的相互作用，最終將隔離比提高到了51.5dB，成功地制備出了基于原子系綜的非互易介質(zhì)。這套系統(tǒng)有較好的魯棒性，對于外界弱磁場的干擾、泵浦光頻率和功率的浮動等均不敏感，具有實際應(yīng)用的價值。 UTQKlwPa  
m