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弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明

杨智伟 焦月春 韩小萱 赵建明 贾锁堂

弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明

杨智伟, 焦月春, 韩小萱, 赵建明, 贾锁堂
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  • 在铯原子室温蒸气池中研究了弱射频场中Rydberg原子阶梯型三能级系统的电磁感应透明(EIT)效应.铯原子基态6S1/2、第一激发态6P3/2和Rydberg 48D5/2态形成阶梯型三能级系统,探测光共振作用于6S1/2(F=4)6P3/2(F'=5)的跃迁,耦合光在Rydberg跃迁线6P3/2(F'=5)48D5/2附近扫描,形成Rydberg原子EIT.当对铯原子施加一个80 MHz的弱射频电场时,48D5/2 Rydberg原子的EIT光谱发生Stark频移和分裂,同时产生由射频场调制Rydberg能级的偶数级边带,测量结果与Floquet理论模拟的结果相符合.同时,改变弱射频电场的频率研究了铯Rydberg能级的自电离效应对Rydberg原子Stark谱的影响,据此,我们提出将电极板置于铯原子蒸气池内的方案以减少自电离效应的影响.在弱射频Stark谱中,mj=5/2的Stark谱与mj=1/2,3/2的二级边带形成多个能级交叉,这些能级交叉点提供了一种基于原子的精确校准射频电场的新方法.
      通信作者: 赵建明, zhaojm@sxu.edu.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603)、国家自然科学基金(批准号:11274209,61475090)和山西省留学基金(批准号:2014-009)资助的课题.
    [1]

    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

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    Patton B, Versolato O O, Hovde D C, Corsini E, Higbie J M, Budker D 2012 Appl. Phys. Lett. 101 083502

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    Sedlacek J A, Schwettmann A, Kbler H, Lw R, Pfau T, Shaffer J P 2012 Nat. Phys. 8 819

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    Fan H, Kumar S, Sedlacek J, Kbler H, Karimkashi S, Shaffer J P 2015 J. Phys. B 48 202001

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    Grimmel J, Mack M, Karlewski F, Jessen F, Reinschmidt M, Sndor N, Fortgh J 2015 New J. Phys. 17 053005

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-14
  • 修回日期:  2017-02-04
  • 刊出日期:  2017-05-05

弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明

  • 1. 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 太原 030006
  • 通信作者: 赵建明, zhaojm@sxu.edu.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603)、国家自然科学基金(批准号:11274209,61475090)和山西省留学基金(批准号:2014-009)资助的课题.

摘要: 在铯原子室温蒸气池中研究了弱射频场中Rydberg原子阶梯型三能级系统的电磁感应透明(EIT)效应.铯原子基态6S1/2、第一激发态6P3/2和Rydberg 48D5/2态形成阶梯型三能级系统,探测光共振作用于6S1/2(F=4)6P3/2(F'=5)的跃迁,耦合光在Rydberg跃迁线6P3/2(F'=5)48D5/2附近扫描,形成Rydberg原子EIT.当对铯原子施加一个80 MHz的弱射频电场时,48D5/2 Rydberg原子的EIT光谱发生Stark频移和分裂,同时产生由射频场调制Rydberg能级的偶数级边带,测量结果与Floquet理论模拟的结果相符合.同时,改变弱射频电场的频率研究了铯Rydberg能级的自电离效应对Rydberg原子Stark谱的影响,据此,我们提出将电极板置于铯原子蒸气池内的方案以减少自电离效应的影响.在弱射频Stark谱中,mj=5/2的Stark谱与mj=1/2,3/2的二级边带形成多个能级交叉,这些能级交叉点提供了一种基于原子的精确校准射频电场的新方法.

English Abstract

参考文献 (17)

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