可搬运锶光钟稳定度初步评估与应用

发布时间：2024-03-09 05:31

　　高性能光学原子钟的发展对精密测量、卫星导航、基础研究等领域会产生重要影响。相比于离子光钟,中性原子光钟可同时探测的原子数目更多,从而使钟跃迁信号的信噪比得到有效改善。伴随各种光学原子钟性能的不断提升,未来国际单位制中的“秒”很可能会被重新定义,这期间光钟频率测量的可重复性是必须考虑的因素之一。可搬运光钟系统的研制使不同光钟系统之间的频率比对不再受距离限制,同时对于测地学、计量学、空间光钟研制等方面也具有重要意义。国家授时中心在围绕实验室固定式锶光钟进行相关研究和评估工作的同时,也已经着手可搬运锶光钟的研制工作,为使系统整体便于拆解和搬运,可搬运光钟在固定式光钟的基础上需要解决的主要技术问题包括:减小系统结构尺寸、使系统各部分模块化、对硬件设备集中监控等。为提高可搬运光钟的性能,需要对系统运行的各项参数进行测量,为此我们就可搬运锶光钟的稳定度初步评估与应用进行了相关研究。论文涵盖的主要内容如下:1、利用小型化物理系统和的模块化的光学系统搭建了一套可搬运⁸⁷Sr原子光晶格钟。基于对碱土原子能级结构的分析,通过Zeeman减速降低锶原子运动速度,经过两级激光冷却使锶原子...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2.1锶原子能级结构

第2章锶原子冷却与囚禁7第2章锶原子冷却与囚禁2.1碱土原子的能级结构与激光冷却作为高性能光学原子钟的量子参考体系，除了要求选用的钟跃迁谱线具有较高的品质因子，并对外部环境干扰不敏感，还需要原子具有丰富的能级结构，以便通过激光冷却和囚禁降低原子运动对谱线测量的影响。依赖基态磁矩、....

图2.2真空物理系统

第2章锶原子冷却与囚禁9经过窄带冷却使原子温度降至几μK。2.2可搬运锶光钟的系统设计可搬运锶原子光晶格钟的系统设计要求如表2.1所示。表2.1可搬运锶光钟整体设计要求Table2.1Overalldesignrequirementsofthetransportablestron....

图2.3MOT腔周围激光几何布置

可搬运锶光钟稳定度初步评估与应用10外表面镀减反膜，通过外加热的方式使窗口片温度维持在132℃左右。为维持物理系统各部分的真空环境，先用机械泵将系统中的气体抽出，使系统内气压值由大气压降至10-4Pa左右，然后将25l/s、40l/s离子泵通过四通转接件分别连接接到原子炉区、MO....

图2.8一维MOT工作原理

可搬运锶光钟稳定度初步评估与应用1601002003004005006000.0000.0020.0040.0060.0080.0100.012Fluorescencesignal(arb.units)Atomicvelocity(m/s)Zero-velocitymarkerW....

本文编号：3922971