光泵速率对碱金属原子磁共振光谱线宽压窄的影响

发布时间：2024-11-03 04:21

　　碱金属原子磁力仪已成为测量微弱磁场最灵敏的设备之一,其信号灵敏度与线宽和信噪比有关,信号增大的同时会引入噪声和功率展宽效应,不利于磁场的精密测量,然而在某些情况下,线宽会随着光功率增加而减小,称为“光窄化”,这种压窄效应对于优化磁力仪测量灵敏度具有重要作用。在基于“光窄化”现象的基础上,首先从理论计算方面以87Rb原子D1线Fg=2→Fe=1的跃迁系统作为研究对象,研究了光场和外磁场共同作用下产生的磁共振峰,研究发现在不同光泵速率下测得的左右磁共振峰线宽呈现出了压窄效应,为了进一步分析,又重新构建了不同的简化模型并得到解析解,对左右磁共振峰分别进行了分析探讨,证实了光泵速率对线宽压窄的影响。在实验上,以传统的Mz型磁共振光谱为基础,测量了不同光功率下的磁共振峰,成功观测到了线宽压窄这一现象。实验中发现由碰撞引起的磁共振右峰,其线宽变化与理论计算符合较好,进一步证明了自旋交换碰撞影响线宽的效应,然而左峰与理论计算差异较大,可能是由于磁共振线宽受众多因素影响,例如气壁碰撞,自旋交换弛豫和功率展宽效应等,而我们理论考虑不全所致,这对于优化系统模型以及实验参数等方面提出了更高的要求。

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

密的铯??原子气室，发现在加大入射圆偏振光强度后，磁共振线宽明显变窄，并且??认为光变窄可能是由于自旋交换碰撞效应所致，在这个实验中，线宽几乎??全部由射频功率展宽确定，其中射频功率展宽跟比值相关（７；表示??纵向弛豫时间，ｒ２表示横向弛豫时间），７；随光泵增加而减小，７＾基本不....

硕士学位论文??ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ?Ｔｉｌｌ?ＳＩＳ??（ＳＥＲＦ）原子磁力仪［１８】中都得到了很好的运用。??Ｔ．Ｓｃｈｏｌｔｅｓ，Ｖ．Ｓｃｈｕｋｚｅ等人提出了一种可以抑制自旋交换弛豫的装置，如图１．２??所示｜１９］，在光窄化的条件下测得的吸收曲线，其散粒噪声的灵敏度达到了??....

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本文编号：4010674