原子干涉仪多频时分复用激光放大控制系统 被引量：6

1

作者 张文冬 何川 +6 位作者 闫思彤 Barthwal Sachin 龙世同 汤彪 周林 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期294-299,共6页

研发了一种多频时分复用锥形激光放大控制系统。通过控制种子激光的输出频率和工作时序,此系统可以实现高隔离度单频、比例可调双频、复合多频调制三种不同模式的激光放大。实验研究了该控制系统的光学特性,结果表明输出线偏振激光束间... 研发了一种多频时分复用锥形激光放大控制系统。通过控制种子激光的输出频率和工作时序,此系统可以实现高隔离度单频、比例可调双频、复合多频调制三种不同模式的激光放大。实验研究了该控制系统的光学特性,结果表明输出线偏振激光束间的消光比达30 dB,不同工作模式的切换时间为100 ns。该系统可提高激光器的利用效率,适用于原子干涉精密测量物理及原子干涉仪应用技术等对激光输出功率、集成度要求较高的领域。 展开更多

关键词 激光技术 时分复用 锥形激光放大器 原子干涉仪

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对抛式冷原子陀螺仪中原子运动轨迹的控制 被引量：6

2

作者 熊宗元 姚战伟 +3 位作者 王玲 李润兵 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期224-228,共5页

冷原子具有很小的速度,很窄的速度分布以及良好的相干特性,利用冷原子物质波干涉特性可实现原子干涉仪,具有萨格奈克效应的原子干涉仪即原子陀螺仪,可精密测量转动速率.冷原子轨迹的精确控制对提高冷原子陀螺仪的测量精度有着重要的意义... 冷原子具有很小的速度,很窄的速度分布以及良好的相干特性,利用冷原子物质波干涉特性可实现原子干涉仪,具有萨格奈克效应的原子干涉仪即原子陀螺仪,可精密测量转动速率.冷原子轨迹的精确控制对提高冷原子陀螺仪的测量精度有着重要的意义,文章报道了利用直接数字频率综合器,实现对双向对抛冷原子运动轨迹的精确控制. 展开更多

关键词 冷原子 原子陀螺仪 直接数字频率综合器

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用前馈控制方法提高连续紫外激光器的调谐性和稳定性 被引量：5

3

作者 刘亢亢 刘洪力 +3 位作者 赵儒臣 付小虎 徐震 王育竹 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期15-21,共7页

连续可调谐的紫外激光一般通过红外或可见激光进行外腔倍频获得,然而倍频腔锁定电路的带宽限制了激光器的调谐性能。将前馈控制方法用于中性汞原子激光冷却的四倍频紫外激光器,即在调谐基频激光频率的同时,同步调节级联的两个倍频腔。... 连续可调谐的紫外激光一般通过红外或可见激光进行外腔倍频获得,然而倍频腔锁定电路的带宽限制了激光器的调谐性能。将前馈控制方法用于中性汞原子激光冷却的四倍频紫外激光器,即在调谐基频激光频率的同时,同步调节级联的两个倍频腔。这不仅降低了激光器频率调谐中引入的功率噪声,还提高了紫外激光器的频率调谐范围,使得紫外激光器的调谐能力得到大幅提高。通过汞原子的亚多普勒磁致双色光谱进行激光频率锁定,发现前馈控制电路的应用能降低激光的频率噪声。在汞原子光谱和激光冷却实验中,紫外激光的可调谐性和稳定性的提高将会带来很多优势。 展开更多

关键词 激光器 四倍频 前馈控制方法 中性汞原子 激光冷却 相对功率噪声

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基于原子干涉仪的微观粒子弱等效原理检验 被引量：5

4

作者 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期45-56,共12页

等效原理是广义相对论的两个基本假设之一,也是爱因斯坦对弱等效原理的推广.目前,大量实验证明弱等效原理在一定的实验精度内是成立的.将引力与标准模型统一起来的新理论都要求弱等效原理破缺,因此更高精度的弱等效原理检验具有重要的... 等效原理是广义相对论的两个基本假设之一,也是爱因斯坦对弱等效原理的推广.目前,大量实验证明弱等效原理在一定的实验精度内是成立的.将引力与标准模型统一起来的新理论都要求弱等效原理破缺,因此更高精度的弱等效原理检验具有重要的科学意义.本文介绍了原子干涉仪的原理,回顾了利用原子干涉仪开展微观粒子弱等效原理检验实验研究的历史和现状,介绍了双组分原子干涉仪检验弱等效原理实验涉及的振动噪声抑制、拉曼光移频与相位噪声抑制、四波双衍射拉曼跃迁原子干涉、信号探测与数据处理等关键问题及研究进展,分析了高精度微观粒子弱等效原理检验研究的发展趋势,介绍了长基线原子干涉仪、空间原子干涉仪、超冷原子源以及纠缠原子源制备等方面的研究动态,展望了微观粒子弱等效原理检验研究的发展前景. 展开更多

关键词 弱等效原理检验 原子干涉仪 精密测量

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不同序列拉曼光脉冲对原子重力仪灵敏度的影响 被引量：4

5

作者 任利春 周林 +3 位作者 李润兵 刘敏 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期8230-8235,共6页

研究了不同序列拉曼光脉冲对原子重力仪灵敏度的影响.结果表明,通过调节脉冲间隔可以改善原子干涉重力仪的灵敏度.在标准配置下,只考虑重力及一阶重力梯度时,三脉冲序列(π/2-π-π/2)的原子干涉重力仪具有较大的灵敏度,四脉冲序列(π/2... 研究了不同序列拉曼光脉冲对原子重力仪灵敏度的影响.结果表明,通过调节脉冲间隔可以改善原子干涉重力仪的灵敏度.在标准配置下,只考虑重力及一阶重力梯度时,三脉冲序列(π/2-π-π/2)的原子干涉重力仪具有较大的灵敏度,四脉冲序列(π/2-π-π-π/2)的原子干涉重力仪对重力不敏感,可用来测量重力梯度,五脉冲作用会降低原子干涉重力仪的灵敏度. 展开更多

关键词 原子重力仪 拉曼激光脉冲序列 灵敏度

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新一代惯性测量仪器:拉曼型原子干涉陀螺仪 被引量：3

6

作者 王锴 姚战伟 +3 位作者 鲁思滨 李润兵 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期513-523,共11页

近年来,原子干涉技术的快速发展为转动精密测量及相关应用研究提供了新的途径。原子干涉陀螺仪比传统光学陀螺仪的灵敏度更高,是新一代的惯性测量仪器,具有极大的应用前景.介绍了拉曼型原子干涉陀螺仪的基本原理、主要性能和技术特点,... 近年来,原子干涉技术的快速发展为转动精密测量及相关应用研究提供了新的途径。原子干涉陀螺仪比传统光学陀螺仪的灵敏度更高,是新一代的惯性测量仪器,具有极大的应用前景.介绍了拉曼型原子干涉陀螺仪的基本原理、主要性能和技术特点,给出了在拉曼干涉型冷原子陀螺仪方面的最新研究进展,分析了原子干涉陀螺仪的研究现状和发展前景. 展开更多

关键词 原子光学 原子干涉仪 原子陀螺仪 转动测量灵敏度

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一种分布反馈注入放大半导体激光器的研制 被引量：3

7

作者 陈立 熊宗元 +3 位作者 王玲 李润兵 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期15-20,共6页

研制了一种小型大功率半导体激光器系统。将分布反馈半导体激光器输出的小功率光注入到锥形芯片放大器后实现功率放大,得到功率大于700 mW,波长连续可调谐范围大于1 nm的输出激光。该激光器系统不但结构紧凑、输出功率稳定,而且操作方... 研制了一种小型大功率半导体激光器系统。将分布反馈半导体激光器输出的小功率光注入到锥形芯片放大器后实现功率放大,得到功率大于700 mW,波长连续可调谐范围大于1 nm的输出激光。该激光器系统不但结构紧凑、输出功率稳定,而且操作方便。该系统可在激光冷却与囚禁、超冷量子气体、量子信息、原子频标及相关空间实验研究中得到应用。 展开更多

关键词 激光技术 半导体激光器 分布反馈 锥形放大器

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一种基于光子偏振旋转的量子身份认证方案 被引量：3

8

作者 季思 谭政 +1 位作者 孙献平 罗军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期40-45,共6页

实际的量子密钥分发过程中,传输损耗和探测器的效率都直接影响密钥的产生效率.量子身份认证需要通信双方保证认证信息的完整性。针对以上问题,提出了一种基于光子偏振旋转的量子身份认证协议,利用对认证信息的重复编码解决传输损耗问题... 实际的量子密钥分发过程中,传输损耗和探测器的效率都直接影响密钥的产生效率.量子身份认证需要通信双方保证认证信息的完整性。针对以上问题,提出了一种基于光子偏振旋转的量子身份认证协议,利用对认证信息的重复编码解决传输损耗问题。考虑到协议的安全性,该协议在相邻的有效认证量子态间编入随机态.安全性分析表明该协议可成功抵御截取重发攻击以及光子数劈裂攻击。在此基础上,设计了现有技术条件下可操作的认证系统方案,考虑了传输损耗和探测效率,具有实用意义. 展开更多

关键词 量子光学 量子身份认证 偏振旋转 重复编码 传输损耗

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冷^(85)Rb原子D_2线电磁诱导透明的实验研究(英文) 被引量：3

9

作者 王谨 涂鲜花 +4 位作者 江开军 李可 孔令波 熊宏伟 詹明生 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期535-539,共5页

对85Rb原子D2线三能级系统的电磁诱导透明进行了详细的实验研究。得到了不同耦合强度下探测光的吸收线型, 并对气室中热原予与磁光阱中冷原子的电磁诱导透明光谱进行了比较。

关键词 电磁诱导透明 冷原子 磁光阱

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中性原子量子计算研究进展 被引量：3

10

作者 许鹏 何晓东 +2 位作者 刘敏 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期30-45,共16页

相互作用可控、相干时间较长的中性单原子体系具备在1 mm2的面积上提供成千上万个量子比特的规模化集成的优势,是进行量子模拟、实现量子计算的有力候选者.近几年中性单原子体系在实验上取得了快速的发展,完成了包括50个单原子的确定性... 相互作用可控、相干时间较长的中性单原子体系具备在1 mm2的面积上提供成千上万个量子比特的规模化集成的优势,是进行量子模拟、实现量子计算的有力候选者.近几年中性单原子体系在实验上取得了快速的发展,完成了包括50个单原子的确定性装载、二维和三维阵列中单个原子的寻址和操控、量子比特相干时间的延长、基于里德伯态的两比特量子门的实现和原子态的高效读出等,这些工作极大地推动了该体系在量子模拟和量子计算方面的应用.本文综述了该体系在量子计算方面的研究进展,并介绍了我们在其中所做的两个贡献:一是实现了"魔幻强度光阱",克服了光阱中原子退相干的首要因素,将原子相干时间提高了百倍,使得相干时间与比特操作时间的比值高达105;二是利用异核原子共振频率的差异建立了低串扰的异核单原子体系,并利用里德伯阻塞效应首次实现了异核两原子的量子受控非门和量子纠缠,将量子计算的实验研究拓展至异核领域.最后,分析了中性单原子体系在量子模拟和量子计算方面进一步发展面临的挑战与瓶颈. 展开更多

关键词 里德伯态 中性单原子 量子纠缠 相干时间

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用于冷原子干涉仪的拉曼激光的注入锁定 被引量：2

11

作者 王玲 姚战伟 +3 位作者 熊宗元 李润兵 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期27-31,共5页

原子干涉仪通常采取拉曼脉冲序列对原子波包进行相干操作,高功率的拉曼光可让更多的原子参与速度敏感型受激拉曼跃迁,有利于实现信噪比高的原子干涉仪条纹。研制高功率的拉曼激光器对冷原子干涉仪的实验研究具有重要意义,报道了基于注... 原子干涉仪通常采取拉曼脉冲序列对原子波包进行相干操作,高功率的拉曼光可让更多的原子参与速度敏感型受激拉曼跃迁,有利于实现信噪比高的原子干涉仪条纹。研制高功率的拉曼激光器对冷原子干涉仪的实验研究具有重要意义,报道了基于注入锁定技术实现的高功率拉曼激光器的实验结果。主激光器经过1.5GHz声光调制器产生±1级衍射光作为拉曼光的种子光,注入到两个从激光器后锁定,并实现功率放大。两个拉曼光的频率相差3.0 GHz,频率调谐范围为200 MHz。 展开更多

关键词 激光技术 拉曼激光 注入锁定 原子干涉

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受激拉曼绝热捷径提高原子干涉仪稳健性的实验研究 被引量：2

12

作者 鲁思滨 陈红辉 +4 位作者 陆泽茜 姚战伟 李润兵 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期434-439,共6页

报道了采用受激拉曼绝热捷径(STIRSAP)方案实现原子干涉仪并提高其稳健性的实验研究结果。对STIRSAP型拉姆齐原子干涉仪的条纹对比度进行了分析。与传统的受激拉曼绝热通道型拉姆齐原子干涉仪相比,STIRSAP加速了布居数绝热转移过程,提... 报道了采用受激拉曼绝热捷径(STIRSAP)方案实现原子干涉仪并提高其稳健性的实验研究结果。对STIRSAP型拉姆齐原子干涉仪的条纹对比度进行了分析。与传统的受激拉曼绝热通道型拉姆齐原子干涉仪相比,STIRSAP加速了布居数绝热转移过程,提高了原子干涉条纹的对比度。通过调制抽运光和斯托克斯光的强度,研究了交流斯塔克效应对原子干涉条纹相移的影响,实验结果表明STIRSAP能有效抑制原子干涉过程中的交流斯坦克效应,提高原子干涉仪的稳健性。 展开更多

关键词 原子光学 绝热转移 原子干涉仪 相位移动

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^(85)Rb和^(87)Rb双磁光阱的同时实现及特性研究 被引量：2

13

作者 郝恺 周林 +4 位作者 汤彪 彭文翠 杨威 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期169-174,共6页

双磁光阱的同步实现是利用冷原子干涉仪检验爱因斯坦等效原理的重要实验基础之一。采用高频声光调制移频方案获得了冷却囚禁^(85)Rb和^(87)Rb两种原子的激光,进而同步实现了两种原子的磁光阱。在此基础上,研究了双磁光阱中原子数与冷却... 双磁光阱的同步实现是利用冷原子干涉仪检验爱因斯坦等效原理的重要实验基础之一。采用高频声光调制移频方案获得了冷却囚禁^(85)Rb和^(87)Rb两种原子的激光,进而同步实现了两种原子的磁光阱。在此基础上,研究了双磁光阱中原子数与冷却光参数的关系,优化了实验参数,双磁光阱中两种原子的数目均达到10~9。 展开更多

关键词 量子光学 双磁光阱 激光冷却 冷原子干涉仪 等效原理检验

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用于原子干涉仪实验的锂原子的塞曼减速与磁光囚禁 被引量：1

14

作者 杨威 孙大立 +2 位作者 周林 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第15期99-105,共7页

为了制备适于原子干涉仪实验的低温锂原子样品,开展了锂原子的塞曼减速及与磁光阱囚禁相关的实验研究.设计并实现了一种结构紧凑的腔体内冷式多级线圈叠加的塞曼减速器,将速度小于600 m/s的7Li原子减速到60 m/s,磁光阱装载速率为5×... 为了制备适于原子干涉仪实验的低温锂原子样品,开展了锂原子的塞曼减速及与磁光阱囚禁相关的实验研究.设计并实现了一种结构紧凑的腔体内冷式多级线圈叠加的塞曼减速器,将速度小于600 m/s的7Li原子减速到60 m/s,磁光阱装载速率为5×108/s,囚禁原子数目1×109个,原子团的最低温度约为220±30μK.研究了光学黏胶中7Li原子的寿命与囚禁光频率失谐量的关系.这些结果为进一步开展7Li原子亚多普勒冷却、光势阱蒸发冷却以及原子干涉仪实验奠定了基础. 展开更多

关键词 激光冷却与囚禁 塞曼减速器 磁光阱 原子干涉仪

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单原子在两个远红失谐光偶极阱中的转移 被引量：1

15

作者 王成 许鹏 +2 位作者 何晓东 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第20期237-243,共7页

在光偶极阱中实现单个中性原子的囚禁及其操控在量子信息处理中具有重要的应用.为此在使用强聚焦远红失谐激光形成的光偶极阱囚禁单个中性铷原子后,通过一个空间可移动的光偶极阱从静止的光偶极阱上掠过,实现了将静止的光偶极阱中的单... 在光偶极阱中实现单个中性原子的囚禁及其操控在量子信息处理中具有重要的应用.为此在使用强聚焦远红失谐激光形成的光偶极阱囚禁单个中性铷原子后,通过一个空间可移动的光偶极阱从静止的光偶极阱上掠过,实现了将静止的光偶极阱中的单原子以94%的概率转移到可移动的光偶极阱中,并将该原子移动到焦平面上指定的位置.该实验对于实现光偶极阱阵列中任意两个原子的纠缠以及光偶极阱中原子外在自由度的操控等研究有着潜在的应用. 展开更多

关键词 单原子 光偶极阱 空间转移

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拉盖尔-高斯光束调控冷原子自旋织构的数值分析 被引量：1

16

作者 沈星 孔令冉 +3 位作者 李睿宗 张东方 高天佑 江开军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期25-30,共6页

超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的... 超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的自旋织构。通过数值模拟讨论拉盖尔-高斯光束驱动F=1三能级原子系统的双光子拉曼过程,在光斑尺寸与原子团大小可比拟的情况下,分别从初态处于铁磁相和极化相的凝聚体中得到斯格明子结构,并据此提出一种精确获取光斑尺寸的方法,用于标定拉曼耦合强度,为后续实验提供参考。 展开更多

关键词 量子光学 拉盖尔-高斯光束 拉曼过程 自旋织构 斯格明子

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基于锁相环路的拉曼激光制备及其相位噪声研究 被引量：1

17

作者 曹雷 鲁思滨 +4 位作者 王锴 姚战伟 李润兵 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期402-407,共6页

原子干涉仪在精密测量和惯性导航领域都有着重要前景,而高精度的原子干涉仪对低相位噪声、高输出功率的拉曼激光有迫切需求.设计了基于光学锁相环路的双波长激光同步注入放大拉曼激光制备方案,实现了大功率拉曼激光的制备,拉曼光注入放... 原子干涉仪在精密测量和惯性导航领域都有着重要前景,而高精度的原子干涉仪对低相位噪声、高输出功率的拉曼激光有迫切需求.设计了基于光学锁相环路的双波长激光同步注入放大拉曼激光制备方案,实现了大功率拉曼激光的制备,拉曼光注入放大前后的相位噪声均低于-80 dBc@0.01～1 MHz,输出总功率达到了400 mW,可满足原子干涉精密测量的需求. 展开更多

关键词 激光技术 原子干涉仪 锁相环路 拉曼激光 相位噪声

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用于冷原子干涉仪的声光调制器数字驱动系统 被引量：1

18

作者 王欣然 李一民 +3 位作者 涂娟 熊宗元 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期554-562,共9页

为了满足冷原子干涉实验对激光移频的需求、实现移频速率的精确可控,设计并实现了一个带有操作界面的声光调制器数字驱动与控制系统。该系统由三个部分组成,分别是上位机,微处理器控制芯片,射频信号产生芯片。其中上位机用于收集控制信... 为了满足冷原子干涉实验对激光移频的需求、实现移频速率的精确可控,设计并实现了一个带有操作界面的声光调制器数字驱动与控制系统。该系统由三个部分组成,分别是上位机,微处理器控制芯片,射频信号产生芯片。其中上位机用于收集控制信息;微处理器控制芯片用于根据上位机发送来的控制信息实现对射频信号产生芯片的控制、产生驱动声光调制器晶体的射频信号,从而实现对实验中所需的激光进行移频。该系统可输出频率为0~150 MHz且相位噪声低至-116 dBc/Hz的射频信号,同时可有效控制输出信号的幅度、相位和扫频速率等,该系统提供了满足冷原子干涉实验需求的多种工作模式。 展开更多

关键词 激光技术 激光移频 声光调制 驱动系统

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原子干涉仪中的超低频隔振系统的设计及仿真 被引量：1

19

作者 王文超 汤彪 +2 位作者 周林 王谨 詹明生 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期367-372,共6页

针对原子干涉仪中拉曼光反射镜对振动隔离的特殊要求,设计了一套低频隔振系统,采用两级被动隔振和一级主动隔振的方案,同时对系统的机械结构和主动隔振反馈环路分别进行了详细的设计,最后用Matlab的Simulink模块进行了仿真,通过仿真结... 针对原子干涉仪中拉曼光反射镜对振动隔离的特殊要求,设计了一套低频隔振系统,采用两级被动隔振和一级主动隔振的方案,同时对系统的机械结构和主动隔振反馈环路分别进行了详细的设计,最后用Matlab的Simulink模块进行了仿真,通过仿真结果显示该系统对0.1～10 Hz的振动隔离度可以达到99%以上,表明该系统可以达到预期的隔振效果。 展开更多

关键词 激光技术 隔振 仿真 原子干涉仪

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中性汞原子磁光阱装载率的优化 被引量：1

20

作者 苟维 刘亢亢 +3 位作者 付小虎 赵儒臣 孙剑芳 徐震 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1-7,共7页

量子投影噪声是影响光晶格钟的一个重要参数,提高磁光阱中装载率有利于降低量子投影噪声,可提升光晶格钟的性能.针对实验所用的汞原子单腔磁光阱,本文分析并计算了磁光阱中汞原子受力情况和一维运动规律,在此基础上用随机数方法对磁光... 量子投影噪声是影响光晶格钟的一个重要参数,提高磁光阱中装载率有利于降低量子投影噪声,可提升光晶格钟的性能.针对实验所用的汞原子单腔磁光阱,本文分析并计算了磁光阱中汞原子受力情况和一维运动规律,在此基础上用随机数方法对磁光阱中汞原子三维装载进行了数值计算,获得了磁光阱中的稳态原子数,研究了磁光阱的冷却激光的光强、失谐量以及磁场梯度等参数对稳态原子数的影响,得出了获得最优装载率的实验参数.涉及的计算方法和结论对汞原子光晶格钟的实验设计具有参考价值. 展开更多

关键词 汞原子 磁光阱 光晶格钟 激光冷却

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