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铯原子里德伯态精细结构测量

裴栋梁 何军 王杰英 王家超 王军民

铯原子里德伯态精细结构测量

裴栋梁, 何军, 王杰英, 王家超, 王军民
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  • 里德伯态光谱是测量里德伯态能级结构和中性原子间相互作用的常用技术手段,特别是高精度的里德伯光谱,可以测量室温原子气室中由偶极相互作用等导致的原子能级频移.在实验中利用反向的852 nm激光和509 nm激光实现了室温原子气室中铯原子6S1/26P3/257S (D)跃迁的级联双光子激发,实现了里德伯态原子的制备.基于阶梯型电磁诱导透明获得了铯原子里德伯态的高分辨光谱.实验中,基于速度选择的射频边带调制技术,对光谱信号进行了频率标定,测量了铯原子里德伯态57D3/2和57D5/2的精细分裂,分裂间隔为(354.72.5) MHz,与理论计算结果基本一致.速度选择的射频调制光谱可以实现里德伯态原子的能级分裂测量,其测量精度对于单光子跃迁的绝对激光频率不敏感;实验中影响57D3/2和57D5/2精细分裂间隔测量精度的主要因素是功率加宽导致的电磁感应透明信号的展宽和509 nm激光频率扫描的非线性.
      通信作者: 何军, hejun@sxu.edu.cn;wwjjmm@sxu.edu.cn ; 王军民, hejun@sxu.edu.cn;wwjjmm@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61475091,61227902)、国家重点研发计划(批准号:2017YFA0304502)和山西省高等学校科技创新项目(批准号:2017101)资助的课题.
    [1]

    Gallagher T F 1994 Rydberg Atoms (Cambridge:Cambridge University Press) p1

    [2]

    Sedlacek J A, Schwettmann A, Kubler H, Low R, Pfau T, Shaffer J P 2012 Nature Phys. 8 819

    [3]

    Bason M G, Tanasittikosol M T, Sargsyan A, Mohapatra A K, Sarkisyan D, Potvliege R M, Adams C S 2010 New J. Phys. 12 065015

    [4]

    Barredo D, Kubler H, Daschner R, Lw R, Pfau T 2013 Phys. Rev. Lett. 110 123002

    [5]

    Miller S A, Anderson D A, Raithel G 2016 New J. Phys. 18 053017

    [6]

    Jiao Y C, Han X X, Yang Z W, Li J K, Raithel G, Zhao J M, Jia S T 2016 Phys. Rev. A 94 023832

    [7]

    Pritchard J D, Maxwell D, Gauguet A, Weatherill K J, Jones M P A, Adams C S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 193603

    [8]

    Dudin Y O, Kuzmich A 2012 Science 336 887

    [9]

    Maxwell D, Szwer D J, Paredes-Barato D, Busche H, Pritchard J D, Gauguet A, Weatherill K J, Jones M P A, Adams C S 2013 Phys. Rev. Lett. 110 103001

    [10]

    Peyronel T, Firstenberg O, Liang Q Y, Hofferberth S, Gorshkov A V, Pohl T, Lukin M D, Vuletić V 2012 Nature 488 57

    [11]

    Saffman M, Walker T G, Mlmer K 2010 Rev. Mod. Phys. 82 2313

    [12]

    Isenhower L, Urban E, Zhang X L, Gill A T, Henage T, Johnson T A, Walker T G, Saffman M 2010 Phys. Rev. Lett. 104 010503

    [13]

    Dudin Y O, Kuzmich A 2012 Science 336 887

    [14]

    Tong D, Farooqi S M, Stanojevic J, Krishnan S, Zhang Y P, Ct R, Eyler E E, Gould P L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 6

    [15]

    Mohapatra A K, Jackson T R, Adams C S 2007 Phys. Rev. Lett. 98 113003

    [16]

    Carr C, Tanasittikosol M, Sargsyan A, Sarkisyan D, Adams C S, Weatherill K J 2012 Opt. Lett. 37 3858

    [17]

    Harris S E 1989 Phys. Rev. Lett. 62 1033

    [18]

    Li Y Q, Xiao M 1995 Phys. Rev. A 51 4959

    [19]

    Fano U 1961 Phys. Rev. 124 1866

    [20]

    Zhao J M, Zhu X B, Zhang L J, Feng Z G, Li C Y, Jia S T 2009 Opt. Express 17 15821

    [21]

    Kbler H, Shaffer J P, Baluktsian T, Lw R, Pfau T 2010 Nature Photon. 4 112

    [22]

    Huber B, Baluktsian T, Schlagmuller M, Kolle A, Kbler H, Lw R, Pfau T 2011 Phys. Rev. Lett. 107 243001

    [23]

    Xu W, DeMarco B 2016 Phys. Rev. A 93 011801

    [24]

    Bao S X, Zhang H, Zhou J, Zhang L J, Zhao J M, Xiao L T, Jia S T 2016 Phys. Rev. A 94 043822

    [25]

    Li G, Li S K, Wang X C, Zhang P F, Zhang T C 2017 Appl. Opt. 56 55

    [26]

    Black E D 2001 Am. J. Phys. 69 79

    [27]

    Weber K H, Sansonetti C J 1987 Phys. Rev. A 35 4650

    [28]

    Goy P, Raimond J M, Vitrant G, Haroche S 1982 Phys. Rev. A 26 2733

  • [1]

    Gallagher T F 1994 Rydberg Atoms (Cambridge:Cambridge University Press) p1

    [2]

    Sedlacek J A, Schwettmann A, Kubler H, Low R, Pfau T, Shaffer J P 2012 Nature Phys. 8 819

    [3]

    Bason M G, Tanasittikosol M T, Sargsyan A, Mohapatra A K, Sarkisyan D, Potvliege R M, Adams C S 2010 New J. Phys. 12 065015

    [4]

    Barredo D, Kubler H, Daschner R, Lw R, Pfau T 2013 Phys. Rev. Lett. 110 123002

    [5]

    Miller S A, Anderson D A, Raithel G 2016 New J. Phys. 18 053017

    [6]

    Jiao Y C, Han X X, Yang Z W, Li J K, Raithel G, Zhao J M, Jia S T 2016 Phys. Rev. A 94 023832

    [7]

    Pritchard J D, Maxwell D, Gauguet A, Weatherill K J, Jones M P A, Adams C S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 193603

    [8]

    Dudin Y O, Kuzmich A 2012 Science 336 887

    [9]

    Maxwell D, Szwer D J, Paredes-Barato D, Busche H, Pritchard J D, Gauguet A, Weatherill K J, Jones M P A, Adams C S 2013 Phys. Rev. Lett. 110 103001

    [10]

    Peyronel T, Firstenberg O, Liang Q Y, Hofferberth S, Gorshkov A V, Pohl T, Lukin M D, Vuletić V 2012 Nature 488 57

    [11]

    Saffman M, Walker T G, Mlmer K 2010 Rev. Mod. Phys. 82 2313

    [12]

    Isenhower L, Urban E, Zhang X L, Gill A T, Henage T, Johnson T A, Walker T G, Saffman M 2010 Phys. Rev. Lett. 104 010503

    [13]

    Dudin Y O, Kuzmich A 2012 Science 336 887

    [14]

    Tong D, Farooqi S M, Stanojevic J, Krishnan S, Zhang Y P, Ct R, Eyler E E, Gould P L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 6

    [15]

    Mohapatra A K, Jackson T R, Adams C S 2007 Phys. Rev. Lett. 98 113003

    [16]

    Carr C, Tanasittikosol M, Sargsyan A, Sarkisyan D, Adams C S, Weatherill K J 2012 Opt. Lett. 37 3858

    [17]

    Harris S E 1989 Phys. Rev. Lett. 62 1033

    [18]

    Li Y Q, Xiao M 1995 Phys. Rev. A 51 4959

    [19]

    Fano U 1961 Phys. Rev. 124 1866

    [20]

    Zhao J M, Zhu X B, Zhang L J, Feng Z G, Li C Y, Jia S T 2009 Opt. Express 17 15821

    [21]

    Kbler H, Shaffer J P, Baluktsian T, Lw R, Pfau T 2010 Nature Photon. 4 112

    [22]

    Huber B, Baluktsian T, Schlagmuller M, Kolle A, Kbler H, Lw R, Pfau T 2011 Phys. Rev. Lett. 107 243001

    [23]

    Xu W, DeMarco B 2016 Phys. Rev. A 93 011801

    [24]

    Bao S X, Zhang H, Zhou J, Zhang L J, Zhao J M, Xiao L T, Jia S T 2016 Phys. Rev. A 94 043822

    [25]

    Li G, Li S K, Wang X C, Zhang P F, Zhang T C 2017 Appl. Opt. 56 55

    [26]

    Black E D 2001 Am. J. Phys. 69 79

    [27]

    Weber K H, Sansonetti C J 1987 Phys. Rev. A 35 4650

    [28]

    Goy P, Raimond J M, Vitrant G, Haroche S 1982 Phys. Rev. A 26 2733

  • [1] 杨保东, 高静, 王杰, 张天才, 王军民. 铯6S1/2 -6P3/2 -8S1/2阶梯型系统中超精细能级的多重电磁感应透明. 物理学报, 2011, 60(11): 114207. doi: 10.7498/aps.60.114207
    [2] 庄 飞, 叶 军, 沈建其. 调控电磁感应透明气体折射率实现可控光子带隙结构. 物理学报, 2007, 56(1): 541-545. doi: 10.7498/aps.56.541
    [3] 韩利红, 芶秉聪, 王菲. 类铍BⅡ离子激发态的相对论能量和精细结构. 物理学报, 2001, 50(9): 1681-1684. doi: 10.7498/aps.50.1681
    [4] 孙言, 苟秉聪, 朱婧晶. Li“洞原子”高位三激发态2 S(m)和2 D(m) (m=2—7)的能级、精细结构和Auger宽度. 物理学报, 2010, 59(6): 3878-3884. doi: 10.7498/aps.59.3878
    [5] 葛自明, 吕志伟, 周雅君, 王治文. 类锂体系激发态1s2 nd(n=3,4,5)精细结构和项能的理论计算. 物理学报, 2002, 51(12): 2733-2739. doi: 10.7498/aps.51.2733
    [6] 严冬, 王彬彬, 白文杰, 刘兵, 杜秀国, 任春年. 里德伯电磁感应透明中的相位. 物理学报, 2019, 68(8): 084203. doi: 10.7498/aps.68.20181938
    [7] 赵鹭明, 王立军. 超精细结构对激光与二能级原子相互作用的影响. 物理学报, 2002, 51(6): 1227-1232. doi: 10.7498/aps.51.1227
    [8] 王立军, 余慧莺. 窄带激光与能级具有超精细结构的二能级原子的相干激发. 物理学报, 2004, 53(12): 4151-4156. doi: 10.7498/aps.53.4151
    [9] 谭晓明, 赵刚, 张迪. BaCrSi4O10与AgGaSe2:Cr2+吸收光谱的精细结构及自旋单态对零场分裂参量的影响. 物理学报, 2016, 65(10): 107501. doi: 10.7498/aps.65.107501
    [10] 马洪良, 陆 江, 王春涛. 141Pr+波长56908 nm谱线超精细结构测量. 物理学报, 2003, 52(3): 566-569. doi: 10.7498/aps.52.566
    [11] 任雅娜, 杨保东, 王杰, 杨光, 王军民. 铯原子7S1/2态磁偶极超精细常数的测量. 物理学报, 2016, 65(7): 073103. doi: 10.7498/aps.65.073103
    [12] 陈岁元, 刘常升, 李慧莉, 崔 彤. 非晶Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金激光纳米化的超精细结构研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4157-4163. doi: 10.7498/aps.54.4157
    [13] 张祥, 卢本全, 李冀光, 邹宏新. Hg+离子5d106s 2S1/2→5d96s2 2D5/2钟跃迁同位素位移和超精细结构的理论研究. 物理学报, 2019, 68(4): 043101. doi: 10.7498/aps.68.20182136
    [14] 马怡培, 贺黎明, 张孟, 朱云霞. 钠原子nd高Rydberg系列能级精细结构的计算研究. 物理学报, 2009, 58(11): 7621-7626. doi: 10.7498/aps.58.7621
    [15] 陈笋, 朱云霞, 葛自明, 贺黎明. 钠原子主线系精细结构的多体微扰计算. 物理学报, 2012, 61(15): 153104. doi: 10.7498/aps.61.153104
    [16] 杨国洪, 张继彦, 张保汉, 周裕清, 李 军. 金激光等离子体X射线精细结构谱研究. 物理学报, 2000, 49(12): 2389-2393. doi: 10.7498/aps.49.2389
    [17] 殷春浩, 焦 杨, 张 雷, 宋 宁, 茹瑞鹏, 杨 柳. CsNiCl3晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及Jahn-Teller效应. 物理学报, 2006, 55(11): 6047-6054. doi: 10.7498/aps.55.6047
    [18] 吕海萍, 殷春浩, 魏雪松, 钮应喜, 宋 宁, 茹瑞鹏. LiNbO3∶Fe3+晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及Jahn-Teller效应. 物理学报, 2007, 56(11): 6608-6615. doi: 10.7498/aps.56.6608
    [19] 侯碧辉, 刘国庆, 张桂花, 刘凤艳, 陶世荃, 李 勇. 单晶LiNbO3:Mn2+的ESR谱研究. 物理学报, 2005, 54(1): 373-378. doi: 10.7498/aps.54.373
    [20] 马洪良, 陈志骏, 陈淼华, 陆福全, 杨福家, 黎光武, 李茂生, 彭先觉. LaⅡ5d2 1G4→4f5d 1F3超精 细结构光谱测量. 物理学报, 2000, 49(7): 1256-1259. doi: 10.7498/aps.49.1256
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-20
  • 修回日期:  2017-07-06
  • 刊出日期:  2017-10-05

铯原子里德伯态精细结构测量

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61475091,61227902)、国家重点研发计划(批准号:2017YFA0304502)和山西省高等学校科技创新项目(批准号:2017101)资助的课题.

摘要: 里德伯态光谱是测量里德伯态能级结构和中性原子间相互作用的常用技术手段,特别是高精度的里德伯光谱,可以测量室温原子气室中由偶极相互作用等导致的原子能级频移.在实验中利用反向的852 nm激光和509 nm激光实现了室温原子气室中铯原子6S1/26P3/257S (D)跃迁的级联双光子激发,实现了里德伯态原子的制备.基于阶梯型电磁诱导透明获得了铯原子里德伯态的高分辨光谱.实验中,基于速度选择的射频边带调制技术,对光谱信号进行了频率标定,测量了铯原子里德伯态57D3/2和57D5/2的精细分裂,分裂间隔为(354.72.5) MHz,与理论计算结果基本一致.速度选择的射频调制光谱可以实现里德伯态原子的能级分裂测量,其测量精度对于单光子跃迁的绝对激光频率不敏感;实验中影响57D3/2和57D5/2精细分裂间隔测量精度的主要因素是功率加宽导致的电磁感应透明信号的展宽和509 nm激光频率扫描的非线性.

English Abstract

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