六极磁铁选态系统性能分析与实验测量

本文在考虑探测器位置、大小及形状诸因素后,计算了六极磁铁选态系统的两个性能参数:选择性和有效穿透立体角,讨论了它们与系统各参量之间的关系和改善系统性能的途径,并与以前的理论方法进行了比较。还提出一种用激光诱导荧光(LIF)测量六极磁铁选择性的方法,实验结果与理论值符合得很好。 关键词：     

氢原子钟双选态束光学系统仿真分析

氢原子钟利用氢原子基态超精细能级跃迁信号进行精确计时,具有中短期频率稳定度优异、频率漂移率低的特点.氢原子钟需要通过磁选态将高能态原子选出,目前广泛应用的磁选态方案中,既有原子钟跃迁所需要的|F=1,mF=0>态,还有钟跃迁所不需要的|F=1,mF=1>态氢原子,这使得氢原子钟的中长期频率稳定性难以进一步提高.为了进一步提高氢原子钟原子跃迁谱线质量和整机性能,通过计算和仿真,构建了基于Majorana跃迁的氢原子钟双选态束光学系统,优化了一级选态区、态反转区、二级选态区等关键部件的参数,进一步排除了|F=1,mF=1>态原子.选态后的|F=1,mF=0>态原子纯度达到99%,利用率为58%,工程应用较为理想.有效地提升了进入原子储存泡内|F=1,mF=0>态氢原子的占比,同时原子的利用率处于可控范围.通过实验对该方案的有效性进行了验证,通过开启双选态系统,可以观察到氢原子钟信号的增强;通过调整双选态系统的线圈电流,可以观察到信号随线圈电流的变化,这验证了双选态系统的有效性.     

通过极化原子束的磁偏转实现激光同位素浓缩

本文描述一种通过极化原子束的磁偏转实现同位素和同质异能素浓缩的新方法。用具有不同频率和偏振的激光进行选择性光抽运,使束中两同位素的原子分别反向高度极化,然后使这些反向极化的原子在经过自旋选态磁铁后沿不同方向偏转,从而实现同位素浓缩。推算了此法的选择性和产量,与其他方法相比,讨论了其优缺点和可能的应用前景。提出了用锂或钾进行实验的方案。 关键词：     

V型三能级原子与双模光场相互作用的演化及Schrodinger猫态的制备

详细研究了一个V型三能级原子与双模光场的相互作用.结果表明:在原子与场的失谐量较大的情况下,基态能级可被绝热消除,从而把这一模型简化为一个等效的二能级原子与双模场相互作用的非简并Raman耦合模型,分别得出了非简并Raman耦合模型和简并Raman耦合模型系统的改进型有效哈密顿量和波函数.在此基础上通过对腔中原子进行选态测量,提出一种由具有可控权重因子和位相的相干叠加态组成的制备Schrdinger猫态的新方案.     

V型三能级原子与双模光场相互作用的演化及Schroedinger猫态的制备

详细研究了一个V型三能级原子与双模光场的相互作用，结果表明，在原子与场的失谐量较大的情况下，基态能级可被绝热消除，从而把这一模型简化为一个等效的二能级原子与双模场相互作用的非简并Raman耦合模型，分别得出了非简并Raman耦合模型和简并Raman耦合模型系统的改进型有效哈密顿量和波函数。在此基础上通过对腔中原子进行选态测量，提出一种由具有可控权重因子和位相的相干叠加态组成的制备Schroedinger猫态的新方案。     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统原子偶极压缩

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中原子的偶极压缩,运用数值方法讨论了系统参数对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对原子偶极压缩有较大的影响.     

在双光子Jaynes-Cummings模型中制备薛定谔猫态

提出一个制备光场具有可控制的权重因子的N+1个相干态的叠加态的方案.它是基于双光子共振相互作用中对通过腔中的原子进行选态测量.     

激光减速原子束频标的建议

本文提出一个激光减速的碱金属原子束频标的方案。用共振激光束对原子束同时进行减速和选态,使原子速率降到10m/s以下,而光抽运作用使原子自动集中到基态超精细结构中具有最大磁量子数的塞曼子能级上。为避免重力场中束轨迹下垂,用偏转磁铁或多束激光使束由水平转成垂直向上,然后用级联磁共振使原子过渡到频标所需的m_F=0能级。利用原子上升和重力场中自由下落两次通过单个微波谐振腔而取得Ramsey共振信号,线宽约为¹Hz。信号用另一束激光检测。予期这种频标的稳定度和准确度可比现有束型频标提高一个数量级以上。文中详细讨论了激光减速和选态的方法,克服横向加热效应的措施,实现级联磁共振的办法,以及获得垂直束装置的设计等。     

选择原子测量对原子偶极压缩效应的影响

考虑两个初始处于纠缠态的A型三能级原子,将其中一原子注入双模腔中与光场发生共振相互作用的情况.采用数值计算方法,研究了对腔外原子的选择测量对腔内原子偶极压缩效应的影响.研究结果表明:采用选择原子测量方法,通过对腔外原子进行选择性测量,可增强腔内原子的偶极压缩效应.     

二项式光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度

利用数值计算的方法研究了运动的二能级原子在二项式光场作用下系统的保真度随时间的演化,并讨论了不同的初始态对保真度的影响。结果表明,原子的运动速度仅仅影响保真度的振荡周期,而原子的不同初态及光场的参数对保真度的影响较大,当原子处于叠加态以及光场初始平均光子数较大的情况下系统的保真度较高。     

利用V型三能级原子与光场Raman相互作用制备Schr-dinger猫态

提出了一种制备光场具有可控制的权重因子和相位的相干态的叠加态的方案.它是基于V型三能级原子与初始处于相干态的光场Raman相互作用中对通过腔中原子进行选态测量来制备Schro-dinger猫态.     

利用V型三能级原子与光场Raman相互作用制备Schrdinger猫态

提出了一种制备光场具有可控制的权重因子和相位的相干态的叠加态的方案 .它是基于 V型三能级原子与初始处于相干态的光场 Raman相互作用中对通过腔中原子进行选态测量来制备 Schro　　　¨ dinger猫态 .     

三能级原子系统中原子偶极压缩和光场压缩间的关联

通过考察三能级原子与单模和双模场相互作用系统中原子偶极压缩和光场压缩随时间的演化规律, 研究了原子偶极压缩与光场压缩之间的关系, 讨论了原子偶极压缩与光场压缩之间相互转换的特征, 并给出了初始处于偶极压缩状态的原子辐射压缩光的条件。     

单模辐射场与耦合双原子Raman相互作用过程中原子的偶极压缩特性

研究了单模辐射场与耦合双原子Raman相互作用过程中原子的偶极压缩特性，讨论了系统耦合常数和初始状态对原子偶极压缩的影响。     

耦合双原子与压缩真空场Raman相互作用的动力学

研究了耦合双原子与单模压缩真空场Raman相互作用过程中原子布居和偶极压缩的时间演化特性,运用数值方法讨论了系统耦合常数和初始状态对原子动力学行为的影响 关键词： 耦合双原子 压缩真空场 Raman相互作用 原子布居 原子偶极压缩     

傅里叶变换红外光谱仪干涉仪系统的设计

设计了一种基于立体角镜与固定平面镜组合的干涉仪系统,以解决传统傅里叶变换红外光谱仪中干涉仪系统由于动镜的倾斜与横移影响光谱质量的问题。系统包含一对立体角镜,两面相互垂直的固定平面镜,以及分束器。通过对立体角镜的倾斜与横移、立体角镜垂直度误差以及两固定平面镜的倾斜与垂直度误差对干涉信号初相位与调制度的影响进行分析,表明立体角镜的倾斜与横移、固定平面镜的垂直度误差等因素不会影响干涉信号的初相位与调制度;通过对干涉仪进行实际测试表明,仪器具有结构简单紧凑、密封性好、分辨率高以及抗震性强等优点。     

两偶极相互作用原子系统中的偶极平方压缩

研究了两个存在偶极相互作用的原子系统中的偶极平方压缩效应,讨论了原子偶极相互作用以及相位信息对压缩效应的影响,并进而探讨了原子偶极平方压缩与光场振幅平方压缩之间的关联.     

两个三能级原子间的纠缠演化特性

本文研究了由一个∧型三能级原子、一个∨型三能级原子和一个单模光场相互作用的系统,在一个原子处于激发态而另一个原子处于基态的初始状态下,给出了系统态矢的演化。采用部分转置密度矩阵的负本征值来描述两原子间的纠缠,利用数值计算的方法讨论了原子间偶极-偶极相互作用和光子数对原子间纠缠特性的影响。研究结果表明:原子间的偶极-偶极相互作用增强原子间的纠缠,而光子数减小原子间的纠缠。     

同位素选择性的激光测量

极灵敏的激光测量已见于大量的文献中[1]。最近发展或提出了一些新技术,即利用高分辨激光来提高这些测量的同位素选择性。为了达到较高的同位素选择性,激光频率必须与特定的同位素共振,并且与其它同位素没有显著的重叠.这要求特定同位素和干扰同位素之间的光谱间隔既大于激光的频带宽度,也大于光谱线的宽度.同位素位移、同位素分裂和谱线加宽效应决定元素分析的同位素选择性。现在已经发展了两种同位素选择性的技术,适用于超灵敏测量:共振电离质谱法(RIMS)和光子组分析法(PBA)。 一、原子光谱中的同位素位移 决定一个原子的同位素位移有…     

GHZ类态原子与相干态场作用的原子偶极压缩

采用求解Schrodinger方程和数值计算的方法,研究了处于GHZ类态的三个全同二能级纠缠原子与相干态光场相互作用的原子偶极压缩特性,分析了光场的强弱和原子初始纠缠度对光场压缩特性的影响.计算和分析表明:系统的原子偶极压缩量随时间演化关系与作用光场的强弱和原子在初始时刻的纠缠程度有强烈的关联,原子偶极压缩程度随原子纠缠程度的增加而减弱.