热原子中相干效应及实验研究与应用

发布时间：2020-06-08 03:08

【摘要】：量子相干光谱一直以来是量子光学和激光光谱学研究的重点课题。随着不断地对原子精密光谱理论及实验的深入探究,科研工作者对原子相干效应(例如:EIT,EIA,CPT,SAS)本质的理解也更为透彻。同时原子相干效应已经广泛地应用于精密测量(例如:原子钟,磁力仪)等领域。原子的相干效应是原子与相干电磁场相互作用产生的,原子相干效应的物理机制是由于相干电磁场的作用使原子不同能级间发生关联效应,从而使原子的不同能级的跃迁通道产生干涉效应。在相干光谱学的理论和实验基础基础以及在精密测量领域应用的背景下,本文工作如下:首先,利用微扰理论推导和分析了标准的Lambda型原子的吸收光谱以及热原子简化为Lambda型原子的吸收光谱的特点并且研究了热原子窄线宽的物理机制;然后,研究了激光器频率抖动问题以及利用热原子相干光谱的稳频技术并且提出一种利用热原子的亚自然线宽吸收光谱实现了频率抖动相对更小的激光稳频方法;最后,利用稳定的激光系统实现磁共振光谱实验并作出数据分析。
【图文】：

谱线,洛伦兹,窄线宽,吸收谱线

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吸收谱线,洛伦兹,吸收谱线,宽线

逦５００逦１０００逡逑Ａ（ＭＨｚ）逡逑图２．４：邋ｐｅｉ２—阶近似窄线宽洛伦兹吸收谱线图，具体参数：７ｅｉｌ邋＝邋７ｅｉ２邋＝邋６，７２１邋＝邋７ｌ２邋＝邋０．０５，Ｑ２邋＝逡逑＝邋ｏ．ｉ，ｒ＾邋＝逦＝邋ｏ．５0逡逑式，逡逑Ｊ（２７２邋—邋７３邋＋邋２？，Ａ）２邋—逦＝邋（２７２邋—邋７３邋＋邋２？Ａ）邋Ｊｌ邋—邋—逦—邋ｒ邋２逡逑ｙ邋（２７２邋—邋７３邋＋邋２ｚＡ）逡逑＾邋（２７２邋－邋７３邋＋邋２ｚＡ）邋１－邋－￣￣４Ｑｃ＾逦２逡逑．（２７２邋—邋７３邋＋邋２／Ａ）邋＿逡逑Ａｆｉｃｎ：逦Ａｎｒｎ＊逡逑＝邋２７２邋－邋７３邋＋邋２ｚＡ－－——＾－＾＝７邋＋邋２ｚＡ－—＾逡逑２）２邋－逦＋邋２／Ａ逦７邋＋邋２／Ａ逡逑Ｏ邋Ａ邋４ｆ２ｃｎ＊邋１逦0．Ａ邋４ｎｃ＾ｃ邋／邋２ｚＡ＼逡逑＝邋７邋＋邋２邋徏＾－＋＾”邋＋邋２邋徏—－＾（１－逡逑＝邋７（１邋－５）邋＋邋２？：Ａ（１邋＋邋ｓ）逦（２．４６）逡逑这里用到泰勒展开：＞／ｌ—２邋＝邋１邋—逦＋？［才）和击＝１邋一邋ｚ邋＋邋Ｃ）邋［；ｒ”；其中７邋＝逡逑２７２邋－７３，＜５＝＾＾。所以逡逑0３邋—邋0４邋￣邋＾邋［２Ａ邋（１邋＋邋ｓ）邋－邋Ｚ７邋（１邋—邋？）］邋＝邋－邋２邋（１邋＋邋ｓ）逦ｊ邋＋逦（２．４７）逡逑因为０邋￥邋Ｓ《１所以当参数取得比较合理时就会发现这个洛伦兹线宽小于自然线逡逑宽。我们再来看的第二项２＠＾］，通过图２．５所示（参逡逑数：＝邋１＾２邋＝邋６，７２１邋＝邋７ｉ２邋＝邋0．0５，0２邋＝逦＝邋０．１，（２：邋＝逦＝邋０．５）邋）逦对分析，逡逑我们发现它的虚部是一个线宽很宽的峰值向上的洛伦兹峰。结合ｐｇｉ的第一项和第逡逑二项来看
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O562.3

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