基于泵浦-探測機制的選擇反射光譜研究.pdf

1、選擇反射是指一束光作用到透明介質(zhì)和原子蒸氣組成的邊界時，在原子近共振線區(qū)域由于受激輻射而產(chǎn)生的反射。選擇反射光譜具有裝置簡單、空間分辨率高、頻率分辨率高、激光強度損耗小等優(yōu)點，在原子磁力儀、光譜濾波、薄膜生長、全光開關(guān)、原子動力學(xué)等方面有著重要的應(yīng)用。
　　本文從理論和實驗上系統(tǒng)地研究了氣固界面的非線性選擇反射光譜。首先研究了磁場作用下氣固界面二能級原子對單色光場的左旋與右旋圓偏振分量的不同影響;接著理論上詳細研究了超精細偶極-偶

2、極展寬和泵浦光非共振激發(fā)的二能級原子選擇反射光譜，實驗上利用泵浦-探測技術(shù)實現(xiàn)了反射光譜分辨率的提高，研究了原子密度、泵浦光功率對反射光譜線型的影響，并進一步地研究了碰撞展寬機制;在此基礎(chǔ)上研究了偶極-偶極展寬Lambda型反射光譜的線型，研究了泵浦光功率、泵浦光頻率、原子密度等參數(shù)與光譜線型的依賴關(guān)系;理論和實驗研究了Ⅴ型系統(tǒng)光譜線型及泵浦光引起的飽和效應(yīng)，同時研究了泵浦光拉比頻率、泵浦光頻率等相關(guān)參數(shù)對光譜線型的影響。
　　本

3、文的主要創(chuàng)新性工作概括如下:
　　1、研究了超精細偶極-偶極展寬的二能級原子選擇反射光譜。理論上將超精細偶極-偶極展寬和泵浦光的非共振激發(fā)引入到二能級選擇反射理論。實驗研究了銫原子密度為1014-1015cm-3、6S1/2(F=3)→6P3/2(F'=2，3，4)躍遷線附近選擇反射光譜，分析了原子密度、泵浦光功率對選擇反射光譜線型的影響，得出此密度下偶極-偶極展寬可視為準靜態(tài)展寬。
　　2、利用泵浦-探測技術(shù)，首次實現(xiàn)了超

4、精細偶極-偶極展寬選擇反射光譜的線寬壓窄，提高了光譜的分辨率，在精細結(jié)構(gòu)可分辨的選擇反射光譜中觀測到了超精細選擇反射峰。
　　3、理論上利用劉維爾方程研究了偶極-偶極展寬Lambda型三能級原子選擇反射，研究了偶極-偶極展寬、泵浦光拉比頻率、泵浦光頻率等參數(shù)對光譜線型的影響，實驗上觀測到了泵浦光引起的凹陷及兩個反射峰，其變化特性與理論模擬結(jié)果一致，為相關(guān)光量子器件的研究提供了理論和實驗基礎(chǔ)。
　　4、理論上首次研究了Ⅴ型三能