铯47D精细能级超冷里德堡原子自由演化的动力学研究

用连续窄线宽激光器将超冷铯里德堡原子分别激发到47D_3/2, 47D_5/2精细态, 观察了处于里德堡精细态的铯原子向超冷铯等离子体自由演化的过程, 详细对比了不同精细态的铯里德堡原子预电离时间、电离速率以及等离子体的转化效率. 将里德堡原子快速转化为等离子体的过程解释为局域势阱内由预电离产生的电子与里德堡原子的快速碰撞导致的雪崩电离.     

铯原子里德堡态Stark能量及电偶极矩的测量和理论计算

里德堡原子由于具有体积大、寿命长、易极化及在外电场中能级易于操控等特点, 已经成为了目前物理学领域研究的热点之一. 本文在磁光阱中实验测量了铯原子15P_3/2和16P_3/2态的Stark光谱,根据光谱给出了15P_3/2和16P_3/2|m|=1/2 Stark态在0-1400 V/cm场强范围适用的Stark 能量和偶极矩的经验性解析表达式; 用数值方法求解薛定谔方程获得了这些态的Stark能量、偶极矩和电子几率密度分布. 电子几率密度分布定性说明了计算的偶极矩矢量的方向是正确的. 计算的Stark能量、偶极矩与实验结果相一致.     

里德伯原子向超冷等离子体的自发转化

在铯原子MOT中，利用三光子激发冷原子获得超冷里德伯原子，改变里德伯原子间的相互作用时间，获得超冷等离子体的信号.研究了里德伯原子向超冷等离子体的自发转化过程和里德伯原子的初始电离机理. 关键词： 里德伯原子 相互作用 等离子体 电离机理     

LDS751染料的受激喇曼散射

报道了用532nm激光抽运LDS751染料产生720—780nm可调谐染料激光输出的同时,观察到喇曼频移为102和45cm-1的反斯托克斯线,前者谱线较强,后者较弱.与这两条强线对应的斯托克斯线未能观察到.另外,还观察到喇曼频移为34cm-1的一级和二级斯托克斯线与反斯托克斯线 关键词： LDS751染料 受激喇曼散射 喇曼位移 斯托克斯线 反斯托克斯线     

基于振幅调制的超冷铯原子高分辨光缔合光谱的实验研究

基于振幅调制的超冷铯原子高分辨光谱的实验研究，用相对于铯分子6S_1/2+6P_3/2离解限红失谐的光缔合激光作用于磁光阱中超冷铯原子，观察到通过光缔合产生的激发态超冷分子.在实验中，为了得到高信号-噪声比的光缔合光谱，利用声光调制器对俘获光进行振幅调制，将探测到的超冷铯原子的荧光信号利用lock-in技术解调.同时利用密度矩阵方程系统地分析了实验结果.     

Cs 39D态Rydberg原子Stark光谱的实验研究

本文从理论和实验上对Cs39D态Rydberg原子在弱电场作用下的Stark效应做了详细研究. 理论上利用数值方法计算了Cs原子39D态的Stark结构;实验上,采用两步激发超冷基态原子获得超冷Rydberg原子,通过场电离的方法获得了39D态的Stark光谱,测量获得α^5/2₂,α^5/2₀,α^3/2₂和α^3/2₀相应的极化率分别为：62(7),－146(13), 73(6) 和－106(20) MHz·V^-2cm²,实验结果与理论相符合.     

Recombination during expansion of ultracold plasma

Signals of ultracold plasma are observed by two-photon ionization of laser-cooled caesium atoms in a magnetooptical trap.Recombination of ions and electrons into Rydberg atoms during the expansion of ultracold plasma is investigated by using state-selective field ionization spectroscopy.The dependences of recombination on initial electron temperature(1-70 K) and initial ion density(～10 10 cm-3) are investigated.The measured dependence on initial ion density is N 1.547±0.004 at a delay time of 5 μs.The recombination rate rapidly declines as initial electron temperature increases when delay time is increased.The distributions of Rydberg atoms on different values of principal quantum number n,i.e.n = 30-60,at an initial electron temperature of 3.3 K are also investigated.The main experimental results are approximately explained by the three-body recombination theory.     

基于量子相干效应的无芯射频识别标签的空间散射场测量

基于原子蒸汽池中铯里德伯原子的电磁感应透明光谱在微波场作用下的Aulter-Towns效应,测量了无芯射频识别标签线形散射单元的近场散射微波电场二维空间分布,空间分辨率可达到亚微波波长.实现了射频电场极化方向与线形散射体标签夹角的有效分辨.电磁仿真软件的仿真结果与实验测量符合得很好.本研究提供了一种测量微波电场近场测量的新方法,对无芯射频识别标签的散射单元设计和标定以及电子电路的电磁辐射测量具有重要的意义.     

超冷里德堡原子的俘获损耗光谱

本文提供了一种全新的基于俘获损耗荧光光谱技术的里德堡态原子布局测量的方法。相比于场电离光谱该方法可以实现对里德堡态原子数的非破坏测量。利用该方法我们测量了47D5/2和47D3/2里德堡态原子数与里德堡激发光功率的关系,并使用三能级系统的布洛赫方程对实验结果进行了拟合。通过比较实验和理论结果,我们发现当激发光功率超过40μW时,随着激发光光强的变大47D里德堡态原子数目的增加偏离理论预计,出现了激发阻塞现象。     

Stark spectra of Rydberg states in atomic cesium in the vicinity of n=18

The Stark structures in a cesium atom around n=18 are numerically calculated. The results show that the components of 20D states with a small azimuthal quantum number |m| shift upward a lot, and those with a large |m| shift downward a little within 1100 V/cm. All components of P states shift downward. Experimental work has been performed in ultracold atomic cesium. Atoms initially in 6P3/2 state are excited to high-n Rydberg states by a polarization light perpendicular to the field, and Stark spectra with |m|=1/2,3/2,5/2 are simultaneously observed with a large linewidth for the first time. The observed spectra are analyzed in detail. The relative transition probability is calculated. The experimental results are in good agreement with our numerical computation.