超冷气体中锶原子里德堡三重态的高分辨光谱

发布时间：2024-12-02 22:20

　　这篇论文详细描述了我们搭建的用于产生超冷锶原子里德堡气体的实验装置。先通过二维磁光阱,接着通过两个不同阶段的三维磁光阱,锶原子气体可被冷却到温度为1.3μK,峰值密度为2 × 1010atoms.cm-3。我们搭建了一套产生和分配锶原子冷却光的461 nm激光系统,并通过基于波长计的稳频方法方便地将该系统的激光频率稳定到原子跃迁的共振频率。基态锶原子通过5s5p3p1态被激发到里德堡三重态,其中驱动中间态到里德堡态跃迁的319nm激光是由一台染料激光器倍频以后产生的。该激光系统提供的紫外光的线宽在100ms内为60kHz,其长期频率漂移优于里德堡跃迁谱线的自然线宽。本实验装置被用来进行对于锶原子5sns3S1,5snd3D1和5snd3D2里德堡光谱谱系的研究。基于高精度波长计,通过测量原子损失谱,我们测量了 n = 12...50的里德堡态的能量。波长计的绝对频率校准是通过碘分子的无多普勒展宽吸收谱进行的。我们结合一个用于解释原子损失谱的简单模型和实验测量频率误差的估计,得到了 10MHz的里德堡态的绝对频率不确定性。同时该模型给出了量子亏损数的估值和一个新的第一电离极限的值。本论文中...

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
Chapter 1 Introduction
Chapter 2 Laser cooling of strontium atoms
    2.1 Strontium
    2.2 Experimental setup and cooling procedure
    2.3 Laser system at 461 nm for laser cooling
    2.4 Laser system at 481 nm for repumping
Chapter 3 Frequency stabilization using a wavelength meter
    3.1 Fizeau wavelength meter
    3.2 Frequency readout stability
    3.3 Frequency stabilization scheme
    3.4 Application to laser cooling and trapping of strontium
Chapter 4 Laser systems for Rydberg excitation
    4.1 Laser system at 689 nm
    4.2 Laser system at 319 nm
Chapter 5 Rydberg spectroscopy of strontium triplet series
    5.1 Atom-loss spectroscopy in a magneto-optical trap
    5.2 Absolute frequency determination
    5.3 Spectroscopy of strontium Rydberg triplet series
    5.4 Perturbation effects
Chapter 6 Conclusion and outlook
Appendix A Experimental control
Appendix B Rydberg energy levels
Appendix C Rydberg spectroscopy in the blue MOT
Bibliography
Publications
Acknowledgements



本文编号：4014002