Al2O3镀膜空芯光纤

氦渗透率降300倍

该空芯光纤通过超低渗透率Al2O3镀膜抑制氦渗透，显著延长冷原子寿命，适用于紧凑型量子传感器。

Chengchun, Gao · Li, Wei · 金靖 · Xiaobin, Xu · Song, Yitong · Rui, Han · Cheng, Dai · 宋凝芳

Optics and Laser Technology 2026

参数信息

稳态中点压力

4.3×10⁻⁸ Pa

估计87Rb寿命

40.7 s

寿命提升倍数

333

技术优势

氦渗透降低约300倍

20 nm Al2O3镀膜将密封空芯光纤稳态中点压力从1.44×10⁻⁵ Pa降至4.3×10⁻⁸ Pa，显著降低氦入侵，从而减少对冷原子的碰撞损失。

原子寿命提升333倍

在降低后的压力下，估计87Rb寿命为40.7秒，相比未镀膜空芯光纤提升约333倍，使基于空芯光纤的紧凑型量子传感器成为可能。

应用场景

• 原子近场传感：中段暴露设计让原子靠近光纤表面，用于近场传感
• 冷原子实验：降低背景气体碰撞率，延长冷原子在光纤中的俘获时间
• 量子光学：为冷原子-光子强耦合提供高真空环境，抑制退相干
• 光纤传感：抑制氦渗透导致的压力漂移，提升光纤传感器长期稳定性