基態(tài)超冷銫分子的相干制備.pdf

1、激光冷卻和俘獲中性原子技術(shù)的實(shí)現(xiàn)直接促使了超冷原子分子物理在近十年來的蓬勃發(fā)展。由于銫分子在光學(xué)頻標(biāo)、基本物理常數(shù)和量子信息等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，超冷銫分子的研究成為當(dāng)前國際上的熱點(diǎn)之一。以超冷原子樣品為起點(diǎn)，通過光場(chǎng)或者磁場(chǎng)締合是目前制備超冷分子的主要技術(shù)手段。本文以制備基態(tài)超冷銫分子為研究目的，采用超冷原子受激拉曼光締合方案，結(jié)合飛秒光學(xué)頻率梳對(duì)光締合激光與拉曼激光的頻率相干鎖定，實(shí)現(xiàn)了超冷銫分子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)的相干轉(zhuǎn)移，制備了基態(tài)

2、超冷銫分子，并利用俘獲損耗光譜技術(shù)對(duì)超冷基態(tài)銫分子進(jìn)行了高靈敏探測(cè)。同時(shí)我們?cè)敿?xì)研究了超冷銫分子激發(fā)態(tài)的相關(guān)能級(jí)特性。在利用光締合技術(shù)制備激發(fā)態(tài)超冷銫分子的基礎(chǔ)上，獲得了最低振動(dòng)量子數(shù)的振轉(zhuǎn)光譜，研究了銫分子共振能級(jí)的光致頻移現(xiàn)象，利用雙光締合光譜精密測(cè)量了頻移量。
　　本文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作概括如下:
　　1.提出可控三維熒光調(diào)制光譜技術(shù)，增強(qiáng)了俘獲損耗光譜的探測(cè)靈敏度，實(shí)現(xiàn)了銫分子純長程態(tài)外阱中的最低振轉(zhuǎn)能級(jí)v=0，1的振

3、轉(zhuǎn)光譜的高靈敏探測(cè)，獲得相關(guān)光譜數(shù)據(jù)和分子常數(shù)，為制備超冷基態(tài)銫分子奠定了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　2.提出利用頻移器建立精密光學(xué)尺的研究方案，觀察到了銫分子振轉(zhuǎn)能級(jí)光致偏移現(xiàn)象，研究光致頻移量和譜線線寬隨光強(qiáng)的變化關(guān)系，為雙色光締合技術(shù)中光締合激光和拉曼激光光強(qiáng)的選擇作出理論指導(dǎo)。
　　3.利用飛秒光學(xué)頻率梳系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同激光器輸出光頻率的相干鎖定。實(shí)現(xiàn)了激光器的頻率長期穩(wěn)定地鎖定于原子和分子的躍遷線上，為制備基三重態(tài)超冷銫分子