超冷nS Rydberg原子的态转移

本文从实验上研究了超冷nS Rydberg原子在外电场脉冲作用下的态转移现象. 采用双光子激发超冷基态原子制备超冷Rydberg原子, 通过脉冲场电离法探测超冷Rydberg原子的离子信号, 实验研究了由外加脉冲电场产生的nS能级和多重态的避免交叉, 获得了在外电场脉冲作用下nS态原子的态转移现象, 实验与理论计算的结果相一致. 关键词： Rydberg原子 态转移 能级避免交叉     

超冷铯Rydberg原子寿命的测量

本文从实验上采用两步激发超冷基态原子获得超冷Rydberg原子,通过选择场电离的方法获得超冷Rydberg原子的离子信号.改变延迟时间测得Rydberg原子布居数随时间的变化关系,用两种方法拟合实验数据得到36D和34S态原子的有效寿命,与现有理论结果一致. 关键词： Rydberg原子 寿命 黑体辐射 场电离     

超冷铯Rydberg原子的Autler-Townes分裂

主要研究超冷铯Rydberg原子阶梯型三能级系统的Autler-Townes(A-T)分裂.铯原子基态6S_(1/2)、第一激发态6P_(3/2)和Rydberg态形成阶梯型三能级系统,强耦合光共振作用于6P_(3/2)(F′=5)→34D_(5/2)的跃迁,探测光由偏振光谱锁定在6S_(1/2)(F=4)→6P_(3/2)(F′=5)的跃迁,并由双通的声光调制器在其共振跃迁附近扫描,形成的Rydberg原子A-T分裂谱由单光子计数器探测.A-T光谱的双峰间距与耦合光的拉比频率成正比,实验结果与理论计算在耦合光拉比频率Ω_c2π×9 MHz时符合得很好,在拉比频率Ω_c2π×9 MHz时,测量的A-T分裂比理论计算值小13%.产生偏差的主要原因是由于较大的耦合光拉比频率Ω_c增加了激发的Rydberg原子数,Rydberg原子间的相互作用产生了较大的退相干率所致.     

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. 关键词： Rydberg原子 Stark结构 场电离 极化率     

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.     

Rydberg原子研究的新方法

本文首次用非简并四波混频测量了钠原子的Rydberg态系列光谱,并就其某一条谱线在不同压力下的碰撞加宽进行研究.     

基于Rydberg原子的超宽频带射频传感器

Rydberg原子具有极大的极化率和微波跃迁偶极矩,对外界电磁场非常敏感,可实现基于Rydberg原子的超宽频带射频电场的高分辨高灵敏测量.通过Rydberg原子的全光学无损的电磁感应透明探测手段,可以实现基于原子的快速免校准宽频带(0.01-1000 GHz)外电场的精密测量.对于频率大于1 GHz的微波场,由微波场耦合相邻Rydberg能级形成的Autler-Townes分裂进行测量;而对于频率小于1 GHz的长波射频场,由Rydberg能级的射频边带能级进行测量.这种方法是基于原子能级参数,可溯源到基本物理常量,不依赖于外界参考;且对电场无干扰,易于实现微型化和集成化,具有广泛的应用前景.本文主要综述了基于Rydberg原子的外电场测量的最新研究进展,重点介绍长波长射频场的测量,包括电场强度、频率以及极化方向的测量,详细介绍了其测量原理和探测灵敏度,并讨论了其应用前景及未来发展方向.     

铅原子J=2偶宇称Rydberg系列组态相互作用对光谱强度的影响

实验获得了碳族原子铅的偶宇称J=0和2的束缚Rydberg态能级,利用六通道模型分析了铅原子J=2的束缚Rydberg系列之间强烈的组态相互作用对电离光谱的影响.     

调制激光场中Rydberg原子的电磁感应透明

本文主要研究了调制探测激光场中铯Rydberg 原子阶梯型三能级系统的电磁感应透明(EIT) 效应. 铯原子基态6S_1/2, 第一激发态6P_3/2 和Rydberg 态形成阶梯型三能级系统, 探测光作用于6S_1/2 (F = 4)→6P_3/2(F' = 5) 的跃迁, 耦合光在Rydberg 跃迁线6P_3/2→49S_1/2 附近扫描, 形成Rydberg 原子EIT. 当对探测光频率施加一个几kHz 的调制时, 调制解调后的EIT 信号分裂为两个峰, 双峰间距与调制频率无关,而与调制幅度导致的失谐量大小(频率调制幅度) 成正比, 双峰间隔的一半等于探测光频率调制幅度的λ_p/λ_c = 1.67 倍. 实验结果与理论计算相一致. 本文的研究结果可应用于激光线型和频率抖动的实时监测.     

铅原子J=2偶宇称Rydberg系列组态相互作用

通过实验获得了碳族原子铅的偶宇称J＝0和2的束缚Rydberg态能级，利用六通道摸型分析了铅原子J＝2的束缚Rydberg系列之间强烈的组态相互作用对电离光谱的影响。     

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     

镁原子里德堡能级的计算

依据最弱受约束电子势模型理论,计算了镁原子1s22s22p63snp 3P2,1,0(n=3-50) 和1s22s22p63sns 3S1 (n=４-50)里德堡系列能级和量子亏损。计算结果与已有的33个实验数据符合得很好,预言了136个能级的位置。     

铯Rydberg原子Stark态的避免交叉

在磁光阱中利用双光子激发制备49S铯Rydberg原子,研究了超冷49S态原子在外加电场中的Stark效应和nS态原子与(n-4)多重态之间的避免交叉现象.利用态选择脉冲场电离方法测量并获得了避免交叉点附近的离子谱,测量了避免交叉点附近离子谱的变化情况,并观察到避免交叉点附近由相互作用导致的态转移现象.     

镁原子里德堡能级的计算

依据最弱受约束电子势模型理论,计算了镁原子1s22s22p63snp 3P2,1,0(n=3～50) 和1s22s22p63sns 3S1 (n=4～50)里德堡系列的能级和量子亏损. 计算结果与已有的33个实验数据符合得很好,预言了136个能级的位置.     

铍原子里德堡能级的计算

依据最弱受约束电子势模型及其微扰修正理论,计算了铍原子1s22sns 1S0(n=3-50) 、1s22snp 1P01 (n=3-50) 和1s22snd 1D2(n=3-50)里德堡系列能级和量子亏损。计算结果与已有的实验结果符合得很好。     

High-precision three-dimensional Rydberg atom localization in a four-level atomic system

Rydberg atoms have been widely investigated due to their large size, long radiative lifetime, huge polarizability and strong dipole-dipole interactions. The position information of Rydberg atoms provides more possibilities for quantum optics research, which can be obtained under the localization method. We study the behavior of three-dimensional(3 D)Rydberg atom localization in a four-level configuration with the measurement of the spatial optical absorption. The atomic localization precision depends strongly on the detuning and Rabi frequency of the involved laser fields. A 100% probability of finding the Rydberg atom at a specific 3 D position is achieved with precision of ～0.031λ. This work demonstrates the possibility for achieving the 3 D atom localization of the Rydberg atom in the experiment.     

利用自电离探测技术研究Sm原子Rydberg态光谱

采用孤立实激发与自电离探测技术相结合的方法对Sm原子偶宇称高激发态进行了系统研究.按照不同的自电离通道将所测数据进行了分类和比较,并进行了详细讨论.不仅报道了许多收敛于不同电离限的Rydberg态的能级位置和跃迁的相对强度等信息,而且还把处于同一能域内的Rydberg态和价态进行了辨识.另外,不但提供了一种有效识别不同类型的高激发态的鉴别技术,而且还对处于41800 cm^-1到43800 cm^-1能域内的Rydberg态和价态的光谱特性进行了详细分析和讨论. 关键词： 自电离探测 Rydberg态 Sm原子     

碳原子里德堡能级的计算

依据最弱受约束电子势模型及其微扰修正理论,计算了碳原子1s22s22pns 3P02,1,0 (n=3-50) 和1s22s22pnd 3F03,2 (n=3-50)里德堡系列能级和量子亏损。计算结果与已有的实验结果符合得很好。     

Photoionization microscopy of Rydberg hydrogen atom near a dielectric surface

Based on the semiclassical analysis of photoionization microscopy, we study the ionization of the Rydberg hydrogen atom near a dielectric surface. The radial electron probability density distributions on a given detector plane are calculated at different scaled energies and near different dielectric surfaces. We find due to the interference effect of different types of electron trajectories arriving at a given point on the detector plane, oscillatory structures appear in the electron probability density distributions. With the increase in the scaled energy, more types of electron ionization trajectories appear and the oscillatory structure in the electron probability density distributions becomes complex. Besides, the dielectric constant of the dielectric surface can also affect the electron probability density distributions. Since the photoionization microscopy interference pattern recorded on the detector plane reflects the distribution of the square modulus of the transverse component of the electronic wave function, with the recorded interference pattern, we can investigate the ionization dynamics of the Rydberg atom near surfaces clearly. This study provides some reference values for the future experiment research on the photoionization microscopy of the Rydberg atom near dielectric surfaces.