弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明

在铯原子室温蒸气池中研究了弱射频场中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 48D_(5/2)态形成阶梯型三能级系统,探测光共振作用于6S_(1/2)(F=4)→6P_(3/2)(F′=5)的跃迁,耦合光在Rydberg跃迁线6P_(3/2)(F′=5)→48D_(5/2)附近扫描,形成Rydberg原子EIT.当对铯原子施加一个80 MHz的弱射频电场时,48D_(5/2)Rydberg原子的EIT光谱发生Stark频移和分裂,同时产生由射频场调制Rydberg能级的偶数级边带,测量结果与Floquet理论模拟的结果相符合.同时,改变弱射频电场的频率研究了铯Rydberg能级的自电离效应对Rydberg原子Stark谱的影响,据此,我们提出将电极板置于铯原子蒸气池内的方案以减少自电离效应的影响.在弱射频Stark谱中,mj=5/2的Stark谱与mj=1/2,3/2的二级边带形成多个能级交叉,这些能级交叉点提供了一种基于原子的精确校准射频电场的新方法.     

一种共轭聚合物单分子发色团吸收和发射特性动态演变过程的实时测量

利用频域信息重构的散焦宽场成像测量了Poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-4,7-bis(thiophen-2-yl)benzo-2,1,3-thiadiazole](PFO-DBT)共轭聚合物单分子发色团的吸收与发射特性及其动态演变过程.通过调制用于激发共轭聚合物单分子的超短脉冲对的相对相位,对单分子荧光进行傅里叶变换的频域测量,跟踪发色团吸收偶极取向变化;通过测量散焦荧光成像光斑探测发色团发射偶极取向变化.研究发现, PFO-DBT共轭聚合物单分子发色团存在吸收和发射偶极取向均保持不变、其中之一变化以及两者同时变化三种情况.这种对共轭聚合物单分子发色团吸收和发射偶极取向演化过程的实时测量可用于分析共轭聚合物构象变化及其对能量转移过程的影响.     

6-甲基吲哚的共振多光子电离光谱分析

获得了6-甲基吲哚的单色共振多光子电离和双色共振多光子电离光谱,发现了在电子激发态的较强的CH3的转动谱线.根据理论计算对观察到的激发态光谱进行了标识,确定了更准确的电离能为60967±5cm-1.     

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85Rb133Cs分子转动态碰撞特性研究

使用损耗光谱技术测量了直接光缔合制备的X¹?⁺(v=0)振动基态超冷⁸⁵Rb¹³³Cs分子的转动态分布,使用微波脉冲技术操控了超冷⁸⁵Rb¹³³Cs分子转动态布居转化,对基态超冷⁸⁵Rb¹³³Cs分子最低振动态上纯转动态和混合转动态的碰撞特性进行了研究。具体地测量了⁸⁵Rb¹³³Cs分子分别处于X¹?⁺(v=0, J=1)转动态、X¹?⁺(v=0, J=2)转动态以及这两个转动态形成的混合态这三种情况下的分子布居演化,引入速率方程来描述损耗过程中分子的动力学过程并获得分子非弹性碰撞系数,实验发现转动混合态的碰撞系数高于纯转动态碰撞系数,造成这种差异的原因主要来自于相邻转动态之间的偶极—偶极相互作用。本工作为理解超冷极性分子非弹性碰撞机制、制备低温高密度超冷极性分子提供了重要参考。     

钾分子2~3Π_g→a~3Σ_u~＋辐射跃迁的荧光寿命测量

本文介绍了用Ｂｏｘｃａｒ测量分子激发态荧光寿命的方法，测量了钾分子２３ΠΣ→ａ３Σｕ＋辐射跃迁的寿命，计算机模拟的结果与实验基本符合。     

Appropriate Gate Time for Single Molecular Photon Detection Based on Optimal Signal-to-Noise Ratio Analyses

Signal-to-noise ratio of fluorescence detection from a single molecule ＆ analysed by using time-gated techniques. It is found that the optimal signal-to-noise ratio can be obtained by choosing an appropriate gate time with a certain optical background. The dependences of molecular fluorescence lifetime and the optimal signal-to-noise ratio on the appropriate gate time are respectively discussed with two kinds of background sources~ chaotic state with uniform distribution and coherent state with exponential distribution in time domain. For chaotic state background we find that a certain range for appropriate gate time can be obtained with a definite fluorescence lifetime, larger fluorescence lifetime would lower the value of optimal signal-to-noise ratios. For coherent state background we find that there is also a narrow range of appropriate gate time when lifetime of single molecule is less than that of background photons.     

Photon statistics measurement for coherent fields

An efficient scheme for photon statistics measurement is presented based on the Hanbury-Brown-Twiss configuration. We set the sampling time Ts to satisfy the relationship of Ts 〈 Td 〈 Tm, where Td is the dead time of each detector and Tm is the laser pulse repetition period. And each single photon detector cannot detect more than one photon in each pulse. The approach can sufficiently eliminate the influences of the detector＇s dead time on photon statistics. At last, the photon statistics of coherent field is experimentally determined.     

基于功率增强型QEPAS技术的二氧化碳气体高灵敏检测研究

二氧化碳(CO₂)是环境大气以及燃烧废气的主要成分,同时也是重要的化工原料,对其浓度进行高灵敏度检测在物理、生物、化学等众多学科中均有重要的应用。传统检测方法已经无法满足国防科研、能源化工、医疗诊断等科技前沿领域中对CO₂浓度检测的需求。石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种激光检测技术,具有高分辨率、小体积、对环境噪声免疫等优点。基于QEPAS技术探测灵敏度与激励光功率成正比的特性,以中心波长为1 572 nm的窄线宽分布反馈式半导体激光器为激励光源,将掺饵光纤放大器(EDFA)与QEPAS技术联用,提出了功率增强型QEPAS技术,实现了光声信号的大幅度提高。此外,通过波长调制技术、谐波解调技术以及电调制相消技术的使用,成功将装置的整体噪声压制在音叉式石英晶振的理论热噪声水平。激光波长调制深度对装置信号幅度的影响也通过实验在一个标准大气压下进行了研究。结果显示,对6 361.25 cm-1处CO₂气体吸收线,当激光功率为1 495 mW,调制深度为0.33 cm-1,系统探测带宽为0.833 Hz时,功率增强型QEPAS装置对CO₂的探测灵敏度为3.5 ppm,归一化等效吸收系数为1.01×10-8 W·cm-1·Hz-1/2。     

High-l Rydberg States＇ Interference Using a Double-Pulse Electric Field

The interference behavior of high-1 Rydberg states is investigated in external fields. We prepare high-l states from an initial excited ns Cs Rydberg state by applying one electric-field pulse. The interference between the initial ns state and the high-I states is investigated by two time-delayed short electric-field pulses. The state selective field ionization technique is used to measure the transfer ratio versus the field pulses parameters. The visibility of interference is defined to describe interference and the results show that a relative long duration of electric-field pulse will weaken the interference.