光腔衰蕩光譜測量分子飽和吸收.pdf

1、激光光譜是研究原子分子結(jié)構(gòu)和動力學(xué)最為重要的方法之一。高精度的分子光譜數(shù)據(jù)不僅可以在廣泛的波段提供頻率參考，還能用于精密測定物理常數(shù)和檢驗物理定律，甚至為發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理提供實驗依據(jù)。本文的主要工作是搭建激光-光腔-光頻梳鎖定的光腔衰蕩光譜裝置，測量分子泛頻振轉(zhuǎn)躍遷的飽和吸收光譜，實現(xiàn)高精密的分子紅外躍遷頻率測定。
　　本論文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章簡要介紹了分子躍遷頻率高精度測量的重要意義，以及常用的飽和吸收光

2、譜方法。最后介紹了光腔衰蕩光譜的基本原理以及該技術(shù)在飽和吸收光譜測量中的應(yīng)用。
　　第二章詳細(xì)介紹了腔長調(diào)制的光腔衰蕩光譜實驗裝置，包括腔體設(shè)計、光路搭建和頻率校準(zhǔn)。在腔長調(diào)制條件下，光腔內(nèi)會發(fā)生多普勒頻移。為了研究這一效應(yīng)，我們測量了乙炔分子的飽和吸收光譜，從線型、線寬和光譜中心的角度研究了多普勒頻移效應(yīng)對光譜測量的影響，并通過外推的方法得到躍遷頻率。
　　第三章介紹激光-光腔-光頻梳鎖定的光腔衰蕩光譜技術(shù)，并通過該裝置測

3、量乙炔分子v1+3v3振動帶45條振轉(zhuǎn)譜線的飽和吸收光譜，研究影響躍遷頻率的因素，最終得到的躍遷頻率精度為8×10-12，并與已有結(jié)果作比較。
　　第四章首先回顧了氫分子基態(tài)光譜的研究歷史，并指出了氫分子振轉(zhuǎn)光譜對于質(zhì)子/電子質(zhì)量比測量的重要意義。本實驗測量的是HD分子v2振動帶位于1.4μm的R(1)躍遷。我們分別測量了該躍遷的多普勒展寬光譜和飽和吸收光譜，并由此得到精度為4×10-10的躍遷頻率。我們還將得到的頻率與理論計算和