铷原子频标长期稳定度的研究

对影响铷原子频标长期稳定度的光频移、碰撞频移和微波功率频移进行了分析。在此基础上提出了改进措施,保证铷原子频标不仅具有好的短期稳定度,而且具有良好的长期稳定度,使铷原子频标的性能大大改善。     

基于铷饱和吸收光谱分析谱线频移的频率标尺

针对示波器接受光电信号时,横坐标显示的是扫描时间,不能直接分析信号频移量的问题,设计了铷原子的饱和吸收光谱实验,并在示波器上同步接收法布里-珀罗腔的干涉条纹和铷原子D2线的饱和吸收谱线信号.利用实验上观测到的87 Rb D2线F=2的6个饱和吸收峰和已知的铷原子超精细能级结构确定频率标尺,计算了85 Rb D2线吸收峰之间的频率差及法布里-珀罗干涉条纹的自由光谱范围.结果表明,实验上确定的频率标尺与理论相符,饱和吸收光谱可用于标定基态到激发态跃迁谱线的频移量,而通过饱和吸收光谱计算得到的自由光谱范围则可作为激发态能级跃迁的频率标尺,分析激发态能级跃迁的频移.     

宽带压缩真空下运动梯型三能级原子的多普勒频移

通过分析原子的运动对稳态布居的影响,发现双光子共振时的多普勒频移发生在零双光子失谐附近;单光子共振时的多普勒频移发生在零单光子失谐附近;当原子被两束频率相同、传输方向相反的激光驱动时,在零双光子失谐附近双光子共振不产生多普勒频移。     

多普勒频移对运动三能级原子稳态布居的影响

借助数值计算和图像法讨论了多普勒频移对运动Ξ型三能级原子在双色行波场中稳态布居的影响.结果表明,多普勒频移对共振位置有精细的影响,并且拉比频率越大多普勒频移更加明显.     

科学新闻

原子吸收光子在横向产生透镜效应原子从激光束中吸收一个光子,在光传播方向上会产生回弹,但这种回弹的能量小于所吸收光子的能量。美国宾夕法尼亚州立大学Kurt Gibble研究发现,原子吸收光子产生回弹的同时在横向上产生透镜效应,导致产生频移。而且这种频移随场强度线性变化,并强烈依赖于观测到的原子态。Kurt Gibble并认为,这种频移对于基于微波的原子钟的精确性具有重要意义。相关研究论文发表在2006年8月18日Physical Review Letters．97,073002上。     

超冷三能级原子注入微脉塞的光谱性质

利用双光子 mazer的量子力学主方程 ,建立了谱的形式理论 .通过数值计算 ,研究原子质心动量、腔长、失谐量、原子泵浦速率、腔场衰减速率以及热光子数等因素对双光子 mazer谱的影响 .结果表明 ,双光子 mazer的光谱不仅有展宽 ,而且有频移 .频移既可以是红移的 ,也可以是蓝移的 .     

时间:天文时-原子秒-基于常数重新定义秒

本文简略回顾现代时间从天文时到原子秒的变革历程.简述铯冷原子喷泉频率基准复现现行秒定义的进展和现状,国际原子时(TAI)和国际通用的协调世界时(UTC)产生过程,以及国际上关于放宽对协调世界时和一类世界时UT1之差的趋势.接着介绍原子喷泉频率基准常规驾驭TAI的现状,国内外光学频率标准(简称光频标)研究的进展,以及迄今6台光频标参与驾驭TAI.依据国际正在讨论的未来修改秒定义路线图,分析常规驾驭TAI对光频标的要求和对策.在此基础上,提出基础研究型和计量型两种光学频率标准研究定位,并针对计量型光频标的性能指标提出建议.提出对不确定度达到3×10~(-17)的计量型光频标频率评定要求,不仅应计及相对论静态重力频率频移,而且应考虑动态潮汐频移.最后建议利用两台高稳定光频标,跨越大经度距离实施频率比对,实验测量直接验证相对论潮汐频移的方案.     

受激布里渊散射慢光系统中强度调制器的应用研究

基于Mach-Zehnder干涉式的强度调制器具有移频特性,用于受激布里渊散射的慢光系统可以用来产生具有布里渊频移的信号光.理论和实验分析了M-Z干涉式电光强度调制器的频移特性.受激布里渊散射慢光实验中利用12.5 Gbit/s的电光强度调制器产生了相对于泵浦光具有9.394 GHz布里渊频移,脉宽为50 ns的信号光.在泵浦功率20 mW的情况下,该脉冲在2.5 km长的高非线性光纤中获得了32 dB的非饱和增益,脉冲延迟了25 ns.     

移频信号解调算法研究与DSP实现

随着我国高速铁路的快速发展,快速准确的检测列车自动控制系统中轨道电路移频信号参数成为了列车安全运行的重要保证.针对现有轨道电路移频信号检测算法在检测精度和检测时间上的局限,以及传统测试仪在智能化上的不足,对移频信号的频谱特点进行了分析研究,基于频谱特点利用欠采样技术和汉宁窗频谱重心校正算法对移频信号参数进行了解算,并基于DSP搭建了实验平台对算法进行了移植和实测验证.实验结果表明,该算法能够快速准确地自动检测出移频信号的各项主要参数.     

光的粒子性与多普勒频移

从光的粒子性出发,运用狭义相对论中能量和动量的关系式,再根据原子发光过程中能量和动量的守恒定律,分析计算了运动原子和静止原子发射的光子的频率,从而得到了与波动光学中多普勒频移公式完全相同的数学表达式.     

双光子跃迁中动态Stark位移对量子信息保真度的影响

研究了相干态光场与原子的双光子相互作用中原子、光场和整个系统的量子信息保真度的时间演化,考察了光场引起能级的动态stark位移对双光子过程中的量子信息保真度的影响．特别讨论了拉比振荡频率与光子数成线性关系的情况．结果表明,在拉比振荡频率线性化的情况下,量子信息保真度的演化表现出很好的周期性,周期与动态stark位移参数有关．增强光强使保真度下降,失谐量的增加使保真度上升．     

聚丁二炔甲苯硫胺中的振子强度和激子的斯塔克（Stark）移动

本文利用量子近似计算了聚丁二炔甲硫胺中基态与最低激发态之间的振子强度和激子的斯塔克移动，讨论了支配其非线性光学响应的机理。     

Pr^3＋在同类单晶体中斯塔克能级的移位

本文根据Judd-Raeah理论,分别计算了Pr~(3+)在同类单晶体LaCl_3、PrCl_3、GdCl_3中的斯塔克能级的能量值,并探讨了对应斯塔克能级间相对移位的机理。     

CO_2激光器斯塔克效应稳频法的实验研究

介绍了将斯塔克(Stark)电光调制技术应用于CO_2激光器稳频的基本原理与实验装置。实验表明:应用Stark电光调制技术于CO_2激光器的稳频,可获得10~(-9)量级的频率稳定度。     

稀土发光中心能级的热移位（Ⅰ）

在10—550K的温度范围内首次系统地研究了YAG:Nd~(3+)的斯塔克能级R_1和R_2的热移位。     

介电量子阱中激子的Stark效应

在考虑像势影响的情况下，利用变分的方法计算了垂直电场下无限深介电势阱中激子的结合能，得到了像势对激子结合能的修正随阱宽、电场强度以及阱垒介电函数之比的变化曲线，我们发现：考虑像势影响对激子结合能及其Ｓｔａｒｋ效应的修正是很有意义的，而且自像势和互像势对Ｓｔａｒｋ效应的影响是相反的。     

布里渊光时域分析传感器扰偏性能研究

普通单模光纤中存在的偏振效应会对布里渊光时域分析传感器性能产生较大影响。理论分析并实验研究了扰偏器对布里渊光时域分析传感器性能的影响。结果表明,采用扰偏器时光纤末端处的检测信号增益的均方根误差相对于不采用扰偏器时降低约4.26dB,有效地抑制了检测信号的偏振起伏,降低了系统偏振噪声;信号增益提高约1.14dB,降低了信号的偏振相关衰落;布里渊频移的均方根误差降至1.6MHz,提高了布里渊频移的测量准确度。     

基于双斜坡法的光纤应变快速测量方法

为了提高基于布里渊散射的光纤应变测量的实时性,将仅根据两个工作点布里渊增益计算布里渊频移的双斜坡法用于光纤应变测量。介绍了双斜坡法的基本原理,基于仿真布里渊谱研究了左右两侧工作点选择对布里渊频移计算准确性的影响规律,确定了最佳的工作点。基于确定的最佳工作点和不同信噪比的布里渊谱,研究了信噪比对双斜坡法和最小二乘拟合法准确性的影响规律。结果表明,双斜坡法的两个工作点围绕光纤沿线布里渊频移的均值对称时误差最小;随两个工作点频率之差的增加布里渊频移误差先减小后增大。相似准确性下双斜坡法的布里渊谱测量时间仅为最小二乘拟合法的1/30左右,布里渊频移的计算时间仅约为后者的1/480。     

极化子对量子点中的Stark效应的影响

该文采用变分法研究了盒形量子点中Ｓｔａｒｋ效应，计算了电子－受限ＬＯ声子相互作用对Ｓｔａｒｋ能量移动的修正。计算结果表明，电子－受限ＬＯ声子相互作用减弱了Ｓｔａｒｋ能量移动，随着电场强度和量子点尺寸的增大，其对Ｓｔａｒｋ能量移动的贡献也增大。     

空间相干光通信中基于DSP的多普勒频移补偿技术

目前通常采用光锁相环(optical phase-locked loop,OPLL)完成空间相干光通信中的相位同步.针对光锁相环性能受空间通信终端间多普勒频移影响的不足,采用基于数字信号处理(digital singnal procesor,DSP)的开环方法补偿多普勒频移,并将开环补偿方法应用于一种递推解调系统中,根...