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锶原子Doppler冷却中再抽运光对原子俘获影响的理论和实验研究

常宏 王心亮 田晓 张首刚 高峰

锶原子Doppler冷却中再抽运光对原子俘获影响的理论和实验研究

常宏, 王心亮, 田晓, 张首刚, 高峰
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  • 本文主要研究锶原子光钟Doppler冷却过程中再抽运光对俘获冷原子参数的影响,实验上测得再抽运光光强和失谐跟所俘获原子数目的关系,并且测得了在同时注入再抽运光707 nm和679 nm后使俘获冷原子的数目提高了17倍,分析了再抽运光的失谐对俘获原子数目的影响,测得了再抽运光707 nm在失谐5 MHz的情况下俘获原子数目的波动小于3‰.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2005CB72440);中国科学院重要方向项目(批准号:KJCX2-YW-T12)和中国科学院"百人计划"(批准号:0916YC1101)资助的课题.
    [1]

    Ludlow A D, Zelevinsky T, Campbell G K, Blatt S, Boyd M M, Miranda M H G, Martin M J, Thomsen J W, Foreman S M, Ye J, Fortier T M, Stalnaker J E, Diddams S A, Le Coq, Barber Z W, Pili N, Lemke N D, Beck K M, Oaters C W 2008 Science 319 1805

    [2]

    Baillard X, Fouché M, Targat R Le, Westergaard P G, Lecallier A, Chapelet F, Abgrall M, Rovera G D, Laurent P, Rosenbusch P, Bize S, Santarelli G, Clairon A, Lemonde P, Grosche G, Lipphardt B, Schnatz H 2008 Eur.Phys. J. D 48 11

    [3]

    Udem Th, Diddams S A, Vogel K R, Oates C W, Curtis E A, Lee W D, Itano W M, Drullinger R E, Bergquist J C, Hollberg L 2001 Phys. Rev. Lett. 86 4996

    [4]

    Ma L S, Bi Z Y, Bartels A, Robertsson L, Zucco M, Windeler R S, Wilpers G, Oates C, Hollberg L, Diddams S A 2004 Science 303 1843

    [5]

    Fortier T M, Ashby N, Bergquist J C, Delaney M J, Diddams S A, Heavner T P, Hollberg L, Itano W M, Jefferts S R, Kim K, Levi F, Lorini L, Oskay W H, Parker T E, Shirley J, Stalnaker J E 2007 Phys. Rev. Lett. 98 070801

    [6]

    Uzan J P 2003 Rev. Mod. Phys. 75 403

    [7]

    Takamoto M, Katori H 2003 Phys. Rev. Lett. 91 223001

    [8]

    Xu X, Loftus T H, Hall J L, Gallagher A, Ye J 2003 J. Opt. Soc. Am. B 20 968

    [9]

    Barber Z W, Hoyt C W, Oates C W, Hollberg L 2006 Phys. Rev. Lett. 96 083002

    [10]

    Shen N C, Wei ZY, Nie Y X 2004 Chinese Journal of Quantum Electronics 2 21 (in Chinese) [沈乃澂、 魏志义、 聂玉昕 2004 量子电子学报 2 21]

    [11]

    Zhang Y Q, Tan L, Zhu Z H, Liu L W 2010 Chin. Phys. B 19 3033202

    [12]

    Li Y M, Yang D H, Wang Y Q 1998 Acta Phys. Sin. 7 07060414

    [13]

    Wang S K, Wang Q, Lin Y G, Wang M M, Lin B K, Zang E J, Li T C, Fang Z J 2009 Chin. Phys. Lett. 26 093202

    [14]

    Tian X, Chang H, Wang X L, Zhang S G 2010 Acta Optica Sinica 30 3 (in Chinese) [田 晓、 常 宏、 王心亮、 张首刚 2010 光学学报 30 3]

    [15]

    Wang Y H , Yang H J , Zhang T C , Wang J M 2006 Acta Phys.Sin. 55 3403 (in Chinese) [王彦华、 杨海菁、 张天才、 王军民 2006 物理学报 55 3403]

    [16]

    Qiu Y, He J, Wang Y H, Wang J, Zhang T C, Wang J M 2008 Acta Phys. Sin. 57 6227 (in Chinese)[邱 英、何 军、王彦华、王 婧、张天才、王军民 2008 物理学报 57 6227]

    [17]

    Zhao P Y, Xiong Z X, Long Y, He L X, Lü B L 2009 Chin. Phys. Lett. 26 083702

    [18]

    Zhou S Y, Xu Z, Qu Q Z, Zhou S Y, Liu L, Wang Y Z 2009 Acta Phys. Sin. 58 1590 (in Chinese)[周蜀渝、 徐 震、 屈求智、周善钰、刘 亮、王育竹 2009 物理学报 58 1590]

  • [1]

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    [2]

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    Udem Th, Diddams S A, Vogel K R, Oates C W, Curtis E A, Lee W D, Itano W M, Drullinger R E, Bergquist J C, Hollberg L 2001 Phys. Rev. Lett. 86 4996

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    [8]

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    [9]

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    Tian X, Chang H, Wang X L, Zhang S G 2010 Acta Optica Sinica 30 3 (in Chinese) [田 晓、 常 宏、 王心亮、 张首刚 2010 光学学报 30 3]

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  • [1] 王彦华, 杨海菁, 张天才, 王军民. 用吸收法对铯原子磁光阱中冷原子数目的测量. 物理学报, 2006, 55(7): 3403-3407. doi: 10.7498/aps.55.3403
    [2] 张鹏飞, 李刚, 张玉驰, 杨榕灿, 郭龑强, 王军民, 张天才. 光致原子解吸附对冷原子磁光阱装载的动力学研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6423-6429. doi: 10.7498/aps.59.6423
    [3] 管桦, 黄垚, 李承斌, 高克林. 高准确度的钙离子光频标. 物理学报, 2018, 67(16): 164202. doi: 10.7498/aps.67.20180876
    [4] 刘朝阳, 顾思洪, 杜润昌, 陈杰华. CPT原子频标实验研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6117-6121. doi: 10.7498/aps.58.6117
    [5] 王倩, 魏荣, 王育竹. 原子喷泉频标:原理与发展. 物理学报, 2018, 67(16): 163202. doi: 10.7498/aps.67.20180540
    [6] 初鑫钊, 刘淑琴, 董太乾. 铷原子频标中的微波功率频移. 物理学报, 1994, 43(7): 1072-1076. doi: 10.7498/aps.43.1072
    [7] 毛邦宁, 潘佰良, 陈 钢, 夏婷婷. 碱土金属原子激光的共振辐射俘获效应. 物理学报, 2006, 55(4): 1793-1797. doi: 10.7498/aps.55.1793
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    [9] 张林, 李蔚, 孙海霞, 张彩碚, 徐送宁. 小尺寸铜团簇冷却与并合过程中结构变化的原子尺度研究. 物理学报, 2009, 58(13): 58-S66. doi: 10.7498/aps.58.58
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    [12] 王义遒, 印建平, 高伟建, 刘南春. 全光学冷却与囚禁133Cs原子玻色-爱因斯坦凝聚的可能性. 物理学报, 2001, 50(4): 660-666. doi: 10.7498/aps.50.660
    [13] 蔡晓红, 杨 威, 于得洋. 紧耦合方法研究离子原子碰撞的单俘获过程. 物理学报, 2005, 54(5): 2128-2132. doi: 10.7498/aps.54.2128
    [14] 彭宏安, 夏宇正, 黄世益, 曹亨道. μ-介子在Be7原子核上的俘获. 物理学报, 1960, 64(7): 379-385. doi: 10.7498/aps.16.379
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    [16] 杨 浩, 冯国英, 张大勇, 周寿桓, 朱启华. 聚焦光场俘获微球的FDTD分析. 物理学报, 2008, 57(9): 5506-5512. doi: 10.7498/aps.57.5506
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    [18] 张国博, 马燕云, 邹德滨, 卓红斌, 邵福球, 杨晓虎, 葛哲屹, 余同普, 田成林, 欧阳建明, 赵娜. 激光脉冲的横向波形对弓形波电子俘获的影响. 物理学报, 2013, 62(12): 125205. doi: 10.7498/aps.62.125205
    [19] 张国博, 邹德滨, 马燕云, 卓红斌, 邵福球, 杨晓虎, 葛哲屹, 银燕, 余同普, 田成林, 甘龙飞, 欧阳建明, 赵娜. 激光脉冲形状对弓形波电子俘获的影响. 物理学报, 2013, 62(20): 205203. doi: 10.7498/aps.62.205203
    [20] 林宏奂, 蒋东镔, 王建军, 李明中, 张锐, 邓颖, 许党朋, 党钊. 用于神光Ⅲ原型装置精密物理实验的时标激光系统. 物理学报, 2011, 60(2): 025208. doi: 10.7498/aps.60.025208
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-29
  • 修回日期:  2010-08-16
  • 刊出日期:  2011-05-15

锶原子Doppler冷却中再抽运光对原子俘获影响的理论和实验研究

  • 1. (1)中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,西安 710600; (2)中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,西安 710600;中国科学院研究生院,北京 100049
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2005CB72440)

    中国科学院重要方向项目(批准号:KJCX2-YW-T12)和中国科学院"百人计划"(批准号:0916YC1101)资助的课题.

摘要: 本文主要研究锶原子光钟Doppler冷却过程中再抽运光对俘获冷原子参数的影响,实验上测得再抽运光光强和失谐跟所俘获原子数目的关系,并且测得了在同时注入再抽运光707 nm和679 nm后使俘获冷原子的数目提高了17倍,分析了再抽运光的失谐对俘获原子数目的影响,测得了再抽运光707 nm在失谐5 MHz的情况下俘获原子数目的波动小于3‰.

English Abstract

参考文献 (18)

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