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锶玻色子的“魔术”波长光晶格装载实验研究

田晓 王叶兵 卢本全 刘辉 徐琴芳 任洁 尹默娟 孔德欢 常宏 张首刚

锶玻色子的“魔术”波长光晶格装载实验研究

田晓, 王叶兵, 卢本全, 刘辉, 徐琴芳, 任洁, 尹默娟, 孔德欢, 常宏, 张首刚
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  • 光晶格中性原子光钟的不确定度已达到10-18量级. 本文介绍了碱土金属锶原子玻色子88Sr在“魔术”波长处的一维光晶格装载, 实现冷锶原子的囚禁并使锶原子的钟跃迁能级(5s2) 1S0-(5s5p) 3P0在此波长处的交流斯塔克光频移一致. 实验中半导体激光器产生“魔术”光波长(813 nm), 通过实验搭建光学驻波场并获得晶格激光聚焦光束, 束腰半径为38 μm. 经过一级冷却和二级冷却后温度约为2 μK的冷锶原子被此“魔术”波长光晶格囚禁. 通过实验测量得到锶原子玻色子88Sr光晶格寿命为270 ms, 数目约为1.2×105, 温度在3.5 μK左右, 此外研究了晶格光功率对晶格囚禁原子数目及温度的影响作用. 原子的光晶格装载为后续的钟跃迁提供了长的探测时间, 为进一步的光钟闭环提供了实验基础.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61127901,11474282)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-31
  • 修回日期:  2015-02-01
  • 刊出日期:  2015-07-05

锶玻色子的“魔术”波长光晶格装载实验研究

  • 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. 中国科学院大学, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61127901,11474282)资助的课题.

摘要: 光晶格中性原子光钟的不确定度已达到10-18量级. 本文介绍了碱土金属锶原子玻色子88Sr在“魔术”波长处的一维光晶格装载, 实现冷锶原子的囚禁并使锶原子的钟跃迁能级(5s2) 1S0-(5s5p) 3P0在此波长处的交流斯塔克光频移一致. 实验中半导体激光器产生“魔术”光波长(813 nm), 通过实验搭建光学驻波场并获得晶格激光聚焦光束, 束腰半径为38 μm. 经过一级冷却和二级冷却后温度约为2 μK的冷锶原子被此“魔术”波长光晶格囚禁. 通过实验测量得到锶原子玻色子88Sr光晶格寿命为270 ms, 数目约为1.2×105, 温度在3.5 μK左右, 此外研究了晶格光功率对晶格囚禁原子数目及温度的影响作用. 原子的光晶格装载为后续的钟跃迁提供了长的探测时间, 为进一步的光钟闭环提供了实验基础.

English Abstract

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