小型化光抽运铯束原子钟的Rabi牵引

对于小型化光抽运铯束原子钟来说,最重要的指标之一是它的频率稳定度,尤其是长期频率稳定度。小型化光抽运铯束原子钟当中的各项频移机制会导致其运行过程中频率的移动,它们是恶化原子钟长期频率稳定度的源头。本文从理论上分析了小型化光抽运铯束原子钟当中的Rabi牵引,对其频移贡献的大小和对各项参数的敏感度进行计算,并提出了调整合适的C场大小,控制合适的系统参数可以减小该频移对小型化光抽运铯束原子钟频率稳定度的影响。结果表明,Rabi牵引在小型化光抽运铯束原子钟的研究当中非常重要,文中提到的方法对原子钟的频率稳定度有改善作用。

铯原子喷泉钟Rabi和Ramsey牵引频移的理论研究

Rabi和Ramsey牵引效应是影响铯原子喷泉钟频率不确定度的重要因素之一。构建了铯原子喷泉钟中微波腔的辐射场与冷原子团相互作用的物理模型,获得了原子—辐射场哈密顿量和时间演化算符。通过数值求解时间演化算符的薛定谔方程,用蒙特卡洛方法模拟原子团速度和密度的二维分布,获得了钟跃迁概率和Rabi和Ramsey频移,并对频移量与初始原子|3,±1>态对称性、|3,0>与|3,±1>态相干和相干相位的关系进行了理论分析,应用于铯原子喷泉钟得到Ramsey腔微波脉冲面积是7π/2时非相干和相干初始原子态对应Rabi和Ramsey牵引频移量级分别为10-18和10-14,且频移量与相干相位呈三角函数关系,与PTB评定该项频移得到的理论及实验结果一致。