双色激光场对运动原子的激光冷却

研究了双色激光场对运动三能级原子的激光冷却,通过数值计算,分别得到了在不同光强、不同频率、不同传播方向条件下,原子在双色场中冷却的最终温度与双光子失谐的关系.结果表明,当双色激光场的传播方向相同时,冷却原子可以得到更低的温度;当双光子跃迁过程加强时,原子可以实现较单光子过程更低的温度.     

激光冷却囚禁亚稳态氪原子同位素

高效率地冷却和囚禁亚稳态惰性元素原子,可用以研究冷原子间的相互作用,以及通过对放射性同位素的检测实现样品年代测定．本文主要介绍在中国科学技术大学建设的激光冷却氪同位素原子实验装置．目前,我们利用这一装置已经成功地将氪原子的各个稳定同位素进行了激光冷却和囚禁,获得了高浓度的亚稳态冷原子团,并且有望进一步提高装载速率等重要指标,以达到高效率检测应用的需要．     

激光冷却原子的新奇量子态与探测

随着原子气体的激光冷却和相干操控技术的飞速发展,冷原子系统的新奇量子态研究以及在量子精密测量的应用均取得了丰硕的成果,例如人造规范势、多体相互作用诱导的拓扑态及拓扑量子相变、冷原子喷泉频标、冷原子干涉仪测量引力常数、魔术波长光晶格频标、冷离子频标、冷原子重力仪、冷原子陀螺仪等.新型冷原子精密测量多次刷新了精密测量的记录,并逐渐成为新的计量标准.基于超冷原子的精密测量为新一代全球卫星导航、深空探测、微重力测量、地震预报、地下油田面积的勘测和油井的定位、工业精密测量与控制等提供新的关键技术.本文重点阐述了激光冷却原子的新奇量子态及探测技术,例如在玻色-凝聚体中产生自旋-轨道角动量耦合;由多体相互作用诱导的拓扑相变;在开通道、闭通道失衡Feshbach共振条件下,体系存在从FuldeFerrell-Larkin-Ovchinnikov超流态到Sarma超流态的量子相变;发展了87Rb原子nP里德堡态的光谱测量、光晶格中超冷原子量子态的探测等手段,并实现了多组分BEC干涉仪.     

激光冷却俘获中性钠原子的实验研究

采用二维磁光阱预冷却俘获钠原子,可以为处于高真空的三维磁光阱提供高效冷原子源,其中包括两级原子冷却系统真空腔的设计,冷却俘获探测原子和操控原子自旋态的光路设计。描述了利用永磁铁组构建二维磁光阱所需的中心四极磁场并将边缘磁场用于塞曼减速。通过优化实验参数实现了在三维磁光阱中俘获约10~8个钠原子。     

激光冷却和操控原子:原理与应用

 利用激光进行冷却和囚禁原子,可降低原子热运动速度、实现原子的量子操控,在精密测量等领域具有重要应用。本文概述了激光冷却和囚禁原子技术的发展历程及其基本原理,综述了该技术在玻色-爱因斯坦凝聚、原子钟和原子干涉仪等领域的应用。     

测不准关系与光频的引力红移

从广义相对论的引力势对时钟的影响出发，讨论了引力红移的半经典解释．运用引力势对时钟的影响及量子力学的测不准关系，计算了光频的引力红移，结果表明，由这种方法得到的引力红移量与人们预期的结果相符．     

原子在圆锥形激光势阱中冷却效应的研究

本文讨论了在消逝波光场作用下，三能级原子在圆锥形光学势阱中的Ｓｉｓｙｐｈｕｓ 冷却和几何冷却机制，并通过 Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法分别模拟了原子在不同形状（角度）的圆锥形 势阱和不同消逝波判断宽度下的冷却过程．结果表明，圆锥形角度越大，冷却原子的效果越好； 而消逝波的判断宽度不够宽时，模拟结果偏高．在其他条件相同的情况下，适当增大圆锥形势阱 的角度，能使原子达到更低的温度和更高的密度，因而在原子光学应用中更为有利。     

基于量子理论方法的原子激光冷却机理分析

应用含保守系统和非保守系统的薛定谔方程分析了激光冷却机制,用该理论证明了原子在激光场中被冷却.并预言了原子冷却温度与原子振动频率成正比,该结论与最近在Nature发表的实验结果完全一致.     

原子激光的理论基础和实现

本文综述了原子激光基本原理和技术实现,探讨了原子激光的广阔应用前景.并指出了现阶段急需解决的若干问题.     

在科学春天留下的遗憾——中国的激光冷却原子研究

中国学者在20世纪70年代末就开始进行激光冷却原子的相关研究,但由于缺少必要的实验设备,这项研究被耽搁了十几年的时间.文章简述了中国激光冷却原子研究的发展历史,并对其中的经验教训进行了初步探讨.     

100kHz逆变调制型连续／脉冲气体激光电源

应用高频逆变和调制脉冲技术在升压变压器的低压端实现连续／脉冲转换工作方式，研制出一台１００ｋＨｚ逆变调制连续／脉冲气体激光电源。该电源在升压变压器次级端去掉滤波高压电容和限流电阻的条件下能长期稳定工作，并具有抗网路波动强、调节范围宽、转换效率高、适应性强以及体积小、重轻等优点。     

梦想成真的原子激光

原子是构成物质的基本粒子,不过它并非像我们想象的那样是一个个的颗粒状态,而是同光一样具有波的形态。那么能否用原子波构建激光状态的东西呢?这是物理学家们的一个梦想。1997年,美国马萨诸塞州工科大学的盖塔尔博士带领他的研究小组将这一梦想变成了现实。以物质波形态运动的原子,其波长参差不一。如果能将波长一致且较长的物质波大量地汇聚在一起,并把它们射向同一个方向,就能明显地显示波特有的性质,并具有激光的特性。科学家们将它称为原子激光。那么,这种原子激光是怎样诞生的呢?物质波的波长有一个特性,即温度越低,其波形越长。如果…     

半导体激光器中产生的光脉冲红移啁啾的消除

对啁啾脉冲在单模线性色散光纤中的非线性传输演化过程进行了解析分析和定量的数值计算．结果表明,在单模线性色散光纤正群速色散区,用输入光脉冲产生的兰移啁啾可以消除半导体激光器中产生的光脉冲红移啁啾     

利用三维光晶格技术实现铯原子冷却的实验研究

激光冷却原子是超冷原子分子物理实验的基础,在精密测量、量子模拟等研究中具有重要的意义.为了获得温度更低,密度更高的超冷铯原子样品作为制备超冷基态铯分子的起点,本文实验展示了一种利用三维光晶格装载实现超冷铯原子温度进一步降低的方法,有效克服了磁光阱中超冷原子辐射光子自吸收引起的加热问题.在标准的磁光阱系统中获得超冷铯原子的基础上,利用压缩磁光阱技术提高超冷铯原子的密度.通过四束激光构建三维光晶格,实现超冷铯原子的高效装载,采用飞行时间法测量了原子的温度,观察到温度由~6 0.0μK降低至~1 1.6μK的冷却结果.同时研究了光晶格激光的频率与原子装载数目的关系,发现在负失谐1 5.5GHz时光晶格装载效率最高.同时,本文研究了利用光晶格减小超冷原子辐射光子自吸收引起的加热问题,对于进一步降低铯原子温度的研究具有深远的意义.     

一个用原子激光测量引力场微小变化的实验设计

利用原子激光良好的相干性,以及在引力场中会发生相位变化的特点,设计一个能够测量引力场微小变化的实验方案.     

激光脉冲对锂原子在强外场中光吸收谱的影响

利用含时微扰论和强外场中原子的单脉冲和双脉冲光吸收谱的计算公式, 计算了对应不同脉冲宽度的锂原子在强磁场中的单脉冲和双脉冲光吸收谱. 计算结果表明: 一定宽度的激光脉冲能够减弱周期短的闭合轨道的贡献, 对于周期远大于脉冲宽度的闭合轨道的贡献则完全消除, 和单脉冲光吸收谱进行比较, 发现对于某些相位差, 双脉冲吸收谱增强; 而对于另外一些相位差, 吸收谱减弱. 因此, 可以利用脉冲激光来控制光吸收谱的振荡, 从而达到优化的目的.     

少周期强激光脉冲下氩原子的再碰撞激发电离

文章利用库仑修正的量子轨迹方法（Coulomb-corrected quantum-trajectories, CCQT）研究了氩（Ar）原子在少周期激光脉冲中的再碰撞激发电离（recollision excitation with subsequent ionization,RESI）过程。研究发现,随着光强的增大,Ar原子的动量关联分布逐渐由第二四象限向第一三象限转变,与实验结果吻合。分析表明,电子关联的转变主要是由于第一个电子返回时所携带的能量随光强变化造成的。     

脉冲钨极气体保护焊熔池振荡频率激光视觉测量

为检测连续焊接条件下熔池振荡频率,提出了一种激光视觉测量的熔池振荡检测方法,介绍了激光视觉测量的原理、搭建了试验平台.采集反映熔池表面振荡变化的图像,并进行了裁剪、中值滤波、顶帽变换、二值化处理;编写程序获取熔池振荡的时域信号,进一步通过快速傅里叶变换算法提取了熔池振荡频率.结果表明:该方法能够实现连续焊接条件下熔池振荡频率的检测;顶帽变换图像算法能将整幅图像背景亮度均匀化,为提取完整的激光条纹及熔池振荡频率奠定了基础.     

关于平衡态下费米气体最小冷原子数目的讨论

应用统计物理等知识得到费米气体的定容热容量Cν的解析表达式,再利用热容量Cν与平衡态下冷原子的最小数目Nmin之间的关系分析讨论了弱相互作用费米气体在无外磁场和谐振势约束两种情况,给出了对这种系统的最小粒子数量级的估计。由此可知,在低温极限下,对于一个弱相互作用费米气体系统,无外磁场情况下至少要有量级为107的粒子才能构成一个热力学系统,而谐振势约束情况下则至少需要量级为105的粒子。     

以色列科学家首次实现用气体存储图像

以色列的科学家最近成功地在原子蒸气上实现了图像存储，尽管存储的时间只有短短的30μs，但这是人类首次成功地利用气体充当存储媒介。