V型原子系统中相干布居俘获的相干相位调制研究

在延迟脉冲激光场作用下的V型原子系统中 ,实现了对相干布居俘获 ,电磁感应透明的相干相位调制 ,选择适当的能级其调制频率可以达到飞秒量级 .利用数值和解析分析得到了延迟脉冲和叠加态粒子数布居的关系 ,以及粒子布居受光场相位调制的特点和变化规律 .

基于CPT原子钟的VCSEL激光器控制系统设计

设计基于原子相干布居俘获原理(CPT)的原子钟系统中垂直腔面发射激光器(VCSEL)控制器,其包括20 mA量程、低噪声、精密直流稳流电源、介绍VCSEL控制系统组成和工作原理,并对VCSEL激光器系统进行了测试分析。结果表明,该控制系统可以实现单模态、窄线宽及低功耗稳定光源,对CPT原子钟VCSEL光源应用具有参考和使用价值。

相干布居俘获铯原子磁强计对模拟弱磁场的测量

相干布居俘获(CPT)磁强计是基于原子系综中相干布居俘获相干叠加暗态使用全光学的方法对磁场进行测量,具有较高的精度。实验中使用注入锁定的方法得到频率差严格等于铯原子基态超精细分裂间距的两束大频差位相锁定的双色激光,观察到了铯原子气室中的CPT透射信号。给铯泡加入沿激光传播方向的纵向磁场,可观察到变宽或分裂的CPT信号,通过对分裂间距的测量便可得到待测磁场值。对于中等强度的磁场,可通过透射峰的裂距直接得到待测磁场值;弱磁场区域则可通过电流与磁场的对应关系得到。目前,实验中可测量nT量级的稳定磁场。

一个特殊模型中的相干布居俘获

外场作用下,对称双势阱中将发生相干布居俘获现象.在氨分子模型中,当分子初始处在较低的本征态时,在一定的条件下激发态上将没有粒子数布居,外加光场强烈地使较低的双重态耦合在一起,且粒子数布居总保持为1,尽管此时外场与2〉→3〉接近共振.这是一般模型所不能得到的结论.

铯原子气室中相干布居俘获的参数依赖关系研究

基于铯原子基态6S_(1/2)的两个超精细能级(F=3与F=4)与激发态6P_(3/2)的超精细能级(F′=4)构成的Λ型三能级系统,采用室温下的未充缓冲气体和充有分压为266.6 Pa的氖气作为缓冲气体的铯原子气室对于相干布居俘获(CPT)的参数依赖关系进行了实验研究和理论分析.主要研究了CPT信号的半高全宽和幅度对于频率差为铯原子基态6S_(1/2)的超精细分裂(9.19263177 GHz)且位相锁定的两激光束的功率、光强比值、光斑直径、磁屏蔽之后的剩余磁场以及是否充缓冲气体等实验参数的依赖关系.在优化的实验参数条件下获得了约340 Hz的CPT信号半高全宽.

微小型CPT原子磁力仪

针对同轴对射式相干布居俘获(CPT)原子磁力仪光纤位于探头两端,导致探头体积过大,不利于小型无人机(UAV)搭载应用的问题,设计了一种微小型CPT原子磁力仪,实现了入射与出射光纤同侧安装,解决了光纤弯折导致探头体积过大的问题。测试结果表明:微小型CPT原子磁力仪准确度优于0.24 nT,非线性度优于0.00024%,磁场跟踪能力优于375 nT/s,噪声优于15.34 pT/Hz^(1/2)@1~15 Hz,探头体积15.6 cm^(3),满足了小型无人机搭载使用需求。

一种微型化制造的双腔结构芯片原子钟^(87)Rb蒸汽腔(英文)

碱金属蒸汽腔是芯片原子钟(CSACs)中重要的核心部件之一,其微型化制造具有重要的实用价值,同时也非常具有挑战性。采用MEMS技术批量化制作了具有双腔结构的芯片原子钟87Rb蒸汽腔阵列。在阳极键合过程中,通过原位化学反应产生纯净的87Rb元素蒸汽,缓冲气体(N2)采用反充的方法充入到87Rb蒸汽腔内以保证缓冲气体的压强可以精确的控制。所设计的双腔结构可以防止原位化学反应中产生的杂质阻挡光路,从而能够提高探测到的光信号的强度。通过原子钟桌面系统测试,得到了87Rb元素D1线的光学吸收谱和用于芯片原子钟锁频的误差信号,在90℃时,87Rb元素D1线纠偏信号的线宽(波峰与波谷间距)可达到0.53 kHz。测试结果表明,双腔结构的87Rb蒸汽腔满足芯片原子钟或其他芯片级原子器件的设计要求。

电磁诱导透明和导致极慢光速的机制

根据有关文献 ,描述了电磁诱导透明和导致光速极慢的物理机制 。

激光致冷

介绍了用于固体降温的反斯托克斯致冷以及用于中性原子降温的多普勒致冷、蒸发致冷、偏振梯度致冷、速度选择相干原子布居俘获致冷和腔致冷等激光致冷技术的有关原理、技术实现、发展状况和应用.

基于方波脉冲外场的超冷原子-分子绝热转化

基于受激拉曼绝热通道技术,研究了方波脉冲外场下的超冷原子-双原子分子转化.运用绝热保真度的方法,详细分析了该原子-分子转化系统相干布居俘获态的动力学演化过程.研究发现,相干布居俘获态的最终绝热保真度随脉冲激光强度的变化呈现出大幅度的周期振荡.这表明本文所设计的方波脉冲方案与高斯脉冲方案相比具有明显的优势,可以在较小的脉冲激光强度下达到较高的绝热保真度并实现较高效率的超冷原子-分子转化.