超冷里德堡原子高灵敏荧光损耗探测

发布时间：2023-04-29 04:53

　　超冷里德堡原子由于其独特的物理性质被应用于越来越多的物理实验研究中。经过30多年的发展,冷原子为许多基础理论的研究提供了理想的实验平台,如玻色爱因斯坦凝聚的基本性质,相变理论等领域。在应用方面冷原子在诸如制备高精度的原子钟进行时间的测量等方面也有着重要的意义。具有许多奇特物理性质的里德堡原子也得到了人们广泛而深入的研究,如里德堡原子对最外层的电子束缚比较弱容易被电离,从而可以用来研究等离子体的演化问题;又由于其容易被外场操控可以应用于微波上的精密测量;里德堡原子寿命比较长,且具有长程强相互作用的特点,使其在量子信息以及量子存储方面也有着重要的研究意义。将冷原子与里德堡原子相结合的超冷里德堡原子在这一研究过程中发挥着基础性的作用。本文主要介绍基于冷原子系统的超冷里德堡原子所进行的相关实验,利用荧光损耗光谱进行探测以及对测量过程中各种实验条件的逐个优化,利用锁相放大器对频率调制的荧光损耗光谱进行调制解调,实现了探测谱线信噪比的提高,最后从理论上对结果进行了模拟,与实验结果一致。本文主要分为四个部分,具体介绍如下:第一章引言部分主要介绍了冷原子及里德堡原子的主要性质和发展应用、本文的主要研究...

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 背景介绍
        1.1.1 冷原子
        1.1.2 里德堡原子
        1.1.3 里德堡原子的探测
    1.2 本文研究内容
第二章 超冷里德堡原子制备的实验原理
    2.1 冷原子团俘获实验原理
        2.1.1 光与原子相互作用
        2.1.2 磁光阱机制
    2.2 超冷里德堡原子的制备
    2.3 本章小结
第三章 主要实验装置
    3.1 冷原子俘获实验装置
        3.1.1 真空系统
        3.1.2 磁场
        3.1.3 光场
        3.1.4 电脑控制端
    3.2 荧光损耗光谱实验探测装置
    3.3 本章小结
第四章 实验过程及结果分析
    4.1 冷原子团初始情况测量
    4.2 荧光损耗光谱实验结果及分析
        4.2.1 实验主要仪器
        4.2.2 耦合光优化
        4.2.3 频率调制优化
        4.2.4 优化结果分析
    4.3 激光器频率调制优化提高荧光损耗光谱探测
    4.4 本章小结
第五章 实验总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：3805204