单量子双能级系统和双态系统关联函数的研究

以具有简单三能级结构染料分子的单量子系统为研究对象,用带有边界条件的速率方程来反映低功率单色连续激光激励下单分子发射荧光的动力学过程.该方法可以通过时间分辨光子探测获得处理单分子动力学随机过程.研究给出了一种通过求解反映单量子系统动力学过程的物理量——延迟函数计算关联函数的方法,并给出了双能级系统和双态系统延迟函数和关联函数的具体表达式.研究表明,在实际测量中只要获得关联函数曲线,就可以通过数据拟合计算出分子跃迁的动力学参量.     

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.     

Nonlinear spectroscopy of three-photon excitation of cesium Rydberg atoms in vapor cell

We present nonlinear spectra of four-level ladder cesium atoms employing 6 S1/2→6 P3/2→7 S1/2→30 P3/2 scheme of a room temperature vapor cell.A coupling laser drives Rydberg transition,a dressing laser couples two intermediate levels,and a probe laser optically probes the nonlinear spectra via electromagnetically induced transparency(EIT).Nonlinear spectra are detected as a function of coupling laser frequency.The observed spectra exhibit an enhanced absorption(EA) signal at coupling laser resonance to Rydberg transition and enhanced transmission(ET) signals at detunings to the transition.We define the enhanced absorption(transmission) strength,HEA(HET),and distance between two ET peaks,γET,to describe the spectral feature of the four-level atoms.The enhanced absorption signal HEA is found to have a maximum value when we vary the dressing laser Rabi frequency Ωd,corresponding Rabi frequency is defined as a separatrix point,ΩdSe.The values of ΩdSe and further η=ΩdSe/Ωc are found to depend on the probe and coupling Rabi frequency but not the atomic density.Based on ΩdSe,the spectra can be separated into two regimes,weak and strong dressing ranges,Ωd≤ΩdSe and Ωd≥QdSe,respectively.The spectroscopies display different features at these two regimes.A four-level theoretical model is developed that agrees well with the experimental results in terms of the probe-beam absorption behavior of Rabi frequency-dependent dressed states.     

铯原子蒸气薄池中的透射光谱

对单光束通过蒸气薄池中的铯原子6S1/2→6P3/2跃迁的透射光谱进行了实验研究，其透射光谱呈现出亚多谱勒特性。利用频率调制技术提高信号的灵敏度，同时研究了激光强度对信号的影响。     

染料在聚乙二醇介质中的荧光光谱和溶剂效应研究

本文研究了激光染料Ｃｏｕｍａｒｉｎ－４８０，Ｏｘａｚｉｎｅ－７２０，Ｏｘａｚｉｎｅ－７２５在聚乙二醇介质中的荧光光谱。结果表明荧光光强度随着聚乙二醇浓度的不断增大而增强，荧光发射的最大峰位有较明显的红移，表明染料分子与聚乙二醇分子间形成了分子缔合物，缔合物愈稳定，荧光强度增强愈大，红移愈大。     

基于自制超稳定F-P腔压窄632.8nm外腔半导体激光线宽的实验研究

窄线宽激光由于其具有单色性好、稳定度高、相干长度长等优点,广泛应用于光电检测领域,包括相干通信、精密测量、光学频率标准、吸收光谱计量以及光与物质相互作用研究等。目前频率稳定的氦氖激光器线宽可以达到MHz量级,分布反馈式（DFB）光纤激光器线宽可达kHz量级,DFB半导体激光器线宽可以达到MHz量级,然而光栅反馈半导体激光器可以实现百kHz量级线宽的输出。为了进一步压窄各类激光器线宽,需要通过反馈控制技术来锁定激光到某一频率参考。该研究将自行设计的超稳腔作为频率参考,实现了632.8 nm外腔半导体激光器（ECDL）线宽的有效压窄。本窄线宽激光产生系统的研制包括超稳腔设计、光路设计、ECDL频率控制以及系统集成。超稳腔采用两镜法布里-珀罗腔（F-P腔）结构,腔体是膨胀系数约为10-6 K-1的微晶玻璃,腔镜为一对反射率达99.988 5%(±0.003 5%）的平面镜和凹面镜。为进一步减小外界环境对F-P腔腔长的影响,需要对腔体进行温度控制,本系统采用四片总功率为96 W的半导体制冷片以及水冷散热设计。同时为了降低声音和空气流动对腔模频率的影响,将F-P腔置于真空度为10-5 torr的真空室中;另外为了有效隔振,腔体与真空室用硅橡胶材料隔离。该系统采用的ECDL为德国Toptica公司的DL pro系列激光器,其具有压电陶瓷（PZT）和电流调制两个频率控制端,响应带宽分别为1 kHz和100 MHz。激光器的频率控制采用了Pound-Drever-Hall （PDH）锁频技术,18 MHz的调制频率加载到激光器的电流调制端,通过对F-P腔的反射信号进行解调获得误差信号,通过两路反馈控制,实现了近1 MHz的锁定带宽。通过对系统的不断优化,最后将自由运转状态下约300 kHz的激光线宽压窄到了10 kHz量级,并且系统运行稳定,连续12小时锁定的频率漂移量约为30 MHz。该研究研制的632.8 nm窄线宽激光源不仅可以应用到吸收光谱计量领域,同时也可以在光学面型精密测量领域发挥重要作用。     

钠蒸气中的双光子共振三光子电离和双光子混合共振三光子电离

在钠原子－分子混合样品中，分别运用双光子共振三光子电离以及双光子混合共振三光子电离，测得了钠原子４Ｄ态的电离流时间衰减曲线。由电离流与多光子动力学参数的关系，得到了４Ｄ态的光电离截面。     

利用光子统计概率测量单分子光子源的信号背景比

理论上研究了基于Hanbury Brown Twiss 探测方式，利用单光子和双光子统计概率P RS(1),PRS(2),直接测量单分子光子源的信号背景比.在研究过程中同时考 虑到单分子布居于暂稳态和探测器量子效率对测量结果的影响.在满足PRS(1)2 PRS(2)-3PRS(2)的条件时，研究给出了一种有效测量信号背景比的方 法SBR=P2RS(1)/2PRS(2).另外，分析讨论了Mandel参数Q 与信号背景比之间的关系. 关键词： 单分子光子源 信号背景比 光子统计 暂稳态 Mandel参数     

外加磁场对简并二能级原子系统相干特性的影响

在铯原子简并二能级系统中6S_1/2F=4—6P_3/2 F'=5 的循环跃迁上获得了电磁感应吸收(EIA)峰，并研究了轴向均匀磁场对二能级系统相干效应的影响，即存在轴向均匀磁场时，观测到在铯原子6S_1/2F=4—6P_3/2F'=5 跃迁频率处EIA和电磁诱导透明(EIT)的混合结构，在合适的实验条件下，其结果与Ye等(2002)的理论分析相一致. 关键词： 电磁感应吸收(EIA) 铯原子 简并二能级系统     

钠原子分子中的共振多光子电离谱的研究

在钠蒸气中，分别通过原子和分子的双光子共振三光子电离和双光子混合共振三光子电离两种激发机制，测得了不同温度下的电离信号激发谱，对结果作了较为详细的分析。