Reaching a few 10~(-15) long-term stability of integrating sphere cold atom clock

We present the long-term stability of the integrating sphere cold atom clock(ISCAC) and analyze its systematic limitations. The relative frequency instability of 2.6 × 10~(-15) is reached for an averaging time of 2 ×10~5 s. The second-order Zeeman effect and the cavity pulling effect in ISCAC, which would induce the frequency drift from the clock transition, are analyzed. The analytical and experimental results indicate that the cavity pulling effect is the main contribution to the long-term frequency instability of the ISCAC. Further technical improvements to the microwave cavity are also discussed.     

Non-resonant magneto-optical effects in cold atoms

We report a novel nonresonant magneto-optical effect in cold atoms and present the optimized parameters of the biased magnetic field, the incident probe light intensity, and the probe detuning to obtain the maximal signal of the magneto-optical rotation. This detection scheme may further improve the stability of the cold atom clock.     

状态依赖时滞非局部扩散方程的波前解

本文主要研究状态依赖时滞非局部扩散方程的波前解,当出生函数单调时,可以得到单调行波解的存在性和非存在性,然后,由先验估计和Ikehara定理,进一步得到临界波前解的渐近性;当出生函数非单调时,通过引进两个辅助拟单调方程,也可以得到相应非拟单调条件下的存在性结果.     

Laser cooling of rubidium 85 atoms in integrating sphere

We cool 85Rb atoms in an integrating sphere directly from a vapor background using diffuse light generated by multiple reflections of laser beams in the inner surface of the integrating sphere. We compare and analyze the different features of cold 85Rb atoms and cold 87Rb atoms in diffuse light cooling, which are important in applying 85Rb and 87Rb isotopes in many experiments on testing fundamental physics.     

微波腔镀银实现漫反射冷却的实验研究

观测到了使用镀银微波腔产生漫反射光场冷却原子的信号,完成了微波腔与积分球一体化的最后一步。这种冷却方式结构更加简单,且没有涂料,不会对微波场场型造成影响,有利于钟信号的信噪比及对比度提高。同时测试了微波腔冷却在不同冷却光注入方案、漫反射系数及腔表面开孔尺寸下的冷却性能。结果表明端面注入冷却光是目前获得更多冷原子数目的方法,提高腔表面的漫反射系数,可以显著提高冷原子数目。为了充分利用积分球内的冷原子,采用了10mm的通光孔径,测试了不同通光孔径对冷原子信号的影响,证实了目前较大的通光孔径不会影响到冷原子数。     

积分球冷原子钟冷原子数稳定的新方法EI北大核心CSCD

提出了一种积分球冷原子钟冷原子数稳定的新方法。该方法通过周期性地监测冷原子的吸收信号,利用反馈控制冷却激光内声光调制器的衍射效率并改变冷却光功率,实现冷原子数的稳定。推导了冷原子数稳定系统的环路方程,分析了稳定环路对冷原子数涨落的抑制作用。稳定后冷原子数的归一化涨落为1±0.001(3h),其功率谱密度在0.001~0.2Hz频率范围内的最大抑制量约为30dB。该涨落被抑制的原因主要是稳定环路除了直接补偿冷却光激光器输出的光功率变化外,还纠正了外界环境引起的冷原子数漂移。冷原子数稳定之后,由冷原子数涨落引起的原子钟频率稳定度可降低至7×10^(-14)τ^(-1/2)(τ为积分时间)。     

一种新的测量大尺度冷原子团温度的方法

报道了一种新的测量大尺度冷原子团温度的方法。这种方法利用反亥姆霍兹线圈产生四极磁场,探测光沿着竖直方向逐点测量冷原子团的分布情况,获得冷原子团在不同自由下落时间下的密度分布曲线,进而拟合出冷原子团的温度值。通过实验,利用这种方法测量了积分球中冷原子团的温度,为73±12μK,并与飞行时间(TOF)方法的测量结果进行了比较。