锶原子光晶格钟黑体辐射频移评估

在中性原子光晶格钟的系统不确定度评估中,通常黑体辐射引起的频移是最大的一项.黑体辐射频移主要受周围环境温度的影响.针对国家授时中心的锶原子光晶格钟实验系统,通过理论分析、腔体表面温度的测量和软件模拟相结合的方法,评估了锶原子光晶格钟黑体辐射频移的修正量和不确定度.其中主要分析了锶原子炉、蓝宝石加热窗口、透过窗口片进入到真空腔体内的室温以及Zeeman减速装置对原子团处的热辐射引起的黑体辐射频移.在真空腔体外表面设置了5个测温点,利用校准过的铂电阻温度传感器监测真空腔体外表面的温度变化,用SolidWorks绘图软件建立腔体模型,通过有限元分析软件模拟出在真空腔体温度变化0.72 K时,原子团所处位置温度的波动为0.34 K.最终得到黑体辐射频移总的修正量为-2.13(1) Hz,不确定度为2.4×10~(-17).     

199Hg+光频标的黑体辐射频移

光学频率标准会受到环境温度的黑体辐射影响发生频移,进而影响其准确度. 本文估算了¹⁹⁹Hg⁺的超精细能级5d¹⁰6s²S_1/2 (F=0)和5d⁹6s^{2 2}D_5/2 (F=2)的极化率,得到了室温(300 K)下黑体辐射引起的相对频移为-5.4×10^-17, 最后讨论了低温环境下黑体辐射对¹⁹⁹Hg⁺光频标的影响.     

@—激光冷却与囚禁的原子喷泉

本文介绍了激光冷却与囚禁的原子喷泉的主要环节，首先介绍了与原子喷泉有密切关系的光学粘团和原子的原理和结构，然后介绍了原子喷泉的实验装置、实验步骤和实验结果。     

激光冷却与囚禁的原子喷泉

本文介绍了激光冷却与囚禁的原子喷泉的主要环节,首先介绍了与原子喷泉有密切关系的光学粘团和原子阱的原理和结构,然后介绍了原子喷泉的实验装置、实验步骤和实验结果。     

采用原子汽室磁光阱技术实现铯原子的激光冷却与俘获

近１０年来，中性原子的激光冷却与俘获方面的研究极为活跃，取得了许多重要的进展。其中，１９９０年Ｗｉｅｍａｎ等人提出的直接工作在原子汽室中的磁光阱［１］，相对简化了原子冷却与俘获的装置和技术，使这方面的研究得以进一步推广和促进。由于冷原子在玻色－爱因斯...     

一套实用的铯原子喷泉光学系统的设计及建立

介绍了实现铯原子喷泉的过程及条件,并详细讨论了光路中各种光学元件对铯原子喷泉光学系统性能的影响。在对各种光学元件性能综合考虑的基础上,设计并建立了一套用于进行激光冷却和上抛的铯原子喷泉的光学系统,使光强控制、失谐调整、光束开关、光束质量等多种参量的控制达到了技术要求。在此基础上,实现了铯原子磁光阱,为实现铯原子喷泉奠定了基础。     

激光冷却气体原子

激光冷却气体原子是近十年来量子光学研究领域中最前沿的研究课题。最新的研究成果表明，激光冷却气体原子可广泛地应用于物理学研究，并对其发展将起促进作用。本文介绍了激光冷却气体原子研究的发展和现状，重点介绍了利用自发辐射力冷却气体原子的“光学粘胶”（ｏｐｔｉｃａｌ　ｍｏｌａｓｓｅｓ）和利用迟后偶极力的“受激光学粘胶”（ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｍｏｌａｓｓｅｓ）的工作原理。文中还讨论了激光冷却气体原子应用于物理学研究的可能性。     

应用于铯原子喷泉钟的二维磁光阱研制

理论模拟研究了二维磁光阱原子束流量与饱和蒸汽压、冷却光强、激光失谐量的关系, 构建了二维磁光阱(2D-MOT)装置, 实验上实现了大流量的慢速原子束, 其测量值为2.1× 10⁹/s.利用荧光法测量了各实验参数与流量的关系, 测量结果与数值模拟结果符合较好. 关键词： 2D-MOT 流量 慢速原子束 铯原子喷泉钟     

光抽运小型铯束频标中光频移的测量与分析

在弥漫激光场抽运斜入射光检测小型铯原子束频标实验系统上 ,对弥漫激光场产生的散射光所引起的光频移 (主要是交流斯塔克移动 )以及光抽运区产生的荧光引起的光频移对铯束频标准确度的影响作了仔细的实验测量 ,并与理论计算结果作了比较分析。测量结果表明在正常工作条件下 ,散射光引起的光频移小于 - 2× 10 -13 ,荧光引起的光频移值在 0 8× 10 -13 左右 ,这样的光频移对小型光抽运铯束频标来说是可以接受的。     

Velocity Distribution of Effective Atoms in a Small Optically Pumped Cesium Beam Frequency Standard

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｐｔｉｃａｌｌｙｐｕｍｐｅｄｃｅｓｉｕｍｂｅａｍｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｔａｎｄａｒｄｓ ,Ｄ .Ｈ .Ｙａｎｇｅｔａｌ.ｈａｖｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗｄｅｔｅｃｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｕｓｉｎｇａｓｈａｒｐａｎｇｌｅｉｎｃｉｄｅｎｃｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇｌａｓｅｒｔｏｎａｒｒｏｗｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｔｏｍｓ[1,2 ] .Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇｌａｓｅｒｂｅａｍ ,ｗｈｉｃｈｗａｓｆｒ…     

Two Step Deceleration of Cesium Atomic Beam by Frequency Modulated Diode Lasers

Two step white light slowing of a cesium atomic beam was demonstrated by using two kinds of frequency modulated diode lasers. In addition to a frequency modulated free-running diode laser used for the first step of wide range deceleration, a frequency modulated external cavity diode laser (ECDL) with narrower and sharper spectrum was used for the second step deceleration. It was shown that the number of slowed atoms was increased more than twofold by the two step deceleration which kept narrow velocity width of 27 m/s, which is smaller than that by only the single step deceleration.     

光学频率标准与光钟的实现

综述了时间频率标准的发展过程.对构成光学频率标准的四个要素,即激光冷却、激光稳频、离子捕陷和光学频率梳进行了系统的介绍.详细描述了光钟的原理与系统构成,并对光学频率标准与光钟的应用前景进行了展望.     

激光二极管相对于铯饱和吸收D2线的无调制扰动三次谐波锁频

将频率调制加在声光调制器上 ,用三次谐波探测法获得了铯原子D2 线的三阶微分饱和光谱。采用这种激光器无调制扰动方案结合三次谐波锁频技术 ,实现了 85 2nm的分布布拉格反射器半导体激光器相对于 6S1/2 F =4- 6P3 /2 F′ =5超精细跃线的频率锁定。由锁定后的频率误差信号估算 ,10s内激光频率起伏小于± 35 0kHz ,相对频率稳定度约 1× 10 -9。这种无调制扰动方案可以消除一般的饱和吸收稳频方法中由于直接对激光器进行频率调制而带来的额外频率噪声 ;三次谐波锁频技术的应用 ,还可有效地降低铯原子饱和吸收谱中剩余多普勒背景的影响     

声光偏频亚多普勒光谱无调制激光频率锁定

将激光器锁定到合适的参考频率标准上 ,可以有效地改善激光器的频率稳定性。采用两个声光调制器(AOM) ,使铯原子D2 线饱和吸收光谱分别发生Ω±Δ绝对频移 ;通过改变射频压控振荡器 (RFVCO)的Vf 端口直流电压调节相对频移间隔Δ ,当相对频率间隔选择合适时两信号相减得到了类色散型鉴频曲线。实验中实现了85 2nm光栅外腔半导体激光器相对于铯原子D2 线6S1/2 F =4 6P3 /2 F′ =5超精细跃迁线 (中心频率ν0 )的无调制偏频锁定 (锁定后中心频率ν0 +Ω ,偏频量为Ω)。由闭环锁定后的误差信号估计 ,5 0s内典型的频率起伏小于± 2 70kHz ,较相同时间段内激光器自由运转时的频率起伏 14MHz有显著的改善。该方法可避免对激光器直接进行频率调制的常规饱和吸收锁频方案所引入的额外频率噪声和强度噪声。     

Influence of a Single Frequency Electromagnetic Wave on Energy Spectrum of Nonpolariton System in a Kerr Nonlinear Blackbody

In a Kerr nonlinear blackbody, bare photons with opposite wave vectors and helieities are bound into pairs and unpaired photons are transformed into a different kind of quasiparticle, the nonpolariton. The present paper investigates the influence of a single frequency electromagnetic wave on the energy spectrum of the nonpolariton system. We find that the wave can lead to an energy shift of nonpolaritons. Moreover, we calculate the first-order energy shift on certain conditions.     

激光抽运铷原子频标实验研究

采用饱和吸收偏振稳频半导体激光器,建立了激光抽运铷频标实验系统. 实现了该系统的闭环锁定. 进行了频率稳定度的初步测试,短期稳定度为1.2×10^-11 τ^-1/2. 对测试结果进行了分析,并提出了相应的改进措施.     

频移分离型三维激光多普勒测速仪研究

研究一种采用频移分离方法的新型三维激光多普勒测速仪（３ＤＬＤＶ）。该仪器以单色Ｈｅ－Ｎｅ激光器和单只光电探测器并配合简单的光学发射和接收系统即实现了三维速度分量的同时测量。三个分量的速度信号由声光调制器引入的三种光学频移区分，通过电子滤波器完成信号的相互分离。在光学发射系统设计中采用独特的单轴四光束结构，通过光束组合形成三双光束差动模式的激光多普勒测速仪光。本文中还给出了该仪器的系统设计参数并分析