铯原子里德堡态的精细结构测量

发布时间：2022-01-14 01:41

　　里德堡原子由于原子半径大,寿命长,极化率高的特点对于原子分子研究领域有着重要的意义。里德堡态光谱是研究里德堡原子能级结构以及中性原子相互作用的重要技术手段,高分辨率里德堡光谱可以测量室温原子气室中由偶极相互作用导致的原子能级频移。利用电磁感应透明（electromagnetically induced transparency,EIT）,我们可以在实验中获得里德堡态EIT光谱。在实验中,我们利用852nm激光和509nm激光级联双光子激发方式实现了铯原子里德堡态。1018nm外腔半导体激光器（external-cavity diode laser,ECDL）输出10mW的1016nm-1020nm范围内可连续调谐的激光,再经过1018nm光纤放大器可输出最大功率为5W的1018nm激光;基于周期极化的KTP（PPKTP）晶体（1mm×2mm×10mm）搭建了四镜环形倍频腔,通过腔增强倍频（second-harmony generation,SHG）产生509nm激光,最大输出功率约为1W。852nm激光由外腔半导体激光器产生。聚焦的852nm激光和509nm激光反向通过铯原子气室,并在... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

里德堡原子图

了通过 852nm 和 509nm 激光双光子激发制备133Cs 里德堡态，我们需级的可连续调谐的 509nm 激光。要获得线宽接近133Cs 原子 D2线自Hz)的 EIT 光谱，要求 852nm 激光和 509nm 激光线宽小于自然线宽。为实验要求的 509nm 激光，在实验中我们通过窄线宽的 1018nm 外腔nal-cavity diode laser，ECDL)激光器产生 1016-1020nm 范围内可连续 的 1018nm 激光，通过光纤放大器放大后获得了最大输出 5W 的 1018n环形腔倍频产生了最大功率 1W 的 509nm 激光。通过 PDH 锁频将倍1018nm 种子激光器，从而保证倍频腔稳定运转和 509nm激光的稳定输出018nm 种子激光器及光纤放大器如今的激光器产品中，509nm 激光器很少，我们所知的只有德国 Top的外腔半导体激光器，最大功率约为 560mW，线宽为 MHz 量级，合光光源，但是其价格较贵，性价比较低。由于 1018nm 激光技术较实验中采用 1018nm激光倍频获得 509nm激光。

(a)倍频腔示意图；(b)倍频腔实物图问题，根据 Boyd 和 Kleinmann 理论[49],高斯度有关，获得最优化的 SHG（倍频）的聚焦=2 84b.。 径 ，L 为 晶 体 长 度 ， 我 们 在 实 验 中 选，则 L=10mm，计算可知其理论最佳腰斑半TP 晶体在不同温度和波长下的 Sellmeier 方程变化受温度影响较小。

【参考文献】：
博士论文
[1]电磁诱导透明及其非线性特性研究[D]. 杨丽君.河北大学 2007



本文编号：3587553