搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

平行线偏光激发CPT共振方案实验研究

杨晶 刘国宾 顾思洪

引用本文:
Citation:

平行线偏光激发CPT共振方案实验研究

杨晶, 刘国宾, 顾思洪

Experimentally studying the scheme on exciting coherent population trapping resonances with lin//lin configuration

Yang Jing, Liu Guo-Bin, Gu Si-Hong
PDF
导出引用
  • 目前的相干布居囚禁(CPT)原子钟和CPT磁场计中普遍采用圆偏振光方案 (σ+-σ+)实现CPT共振, 该方案对原子的利用率较低. 为了提高原子的利用率, 本文实验研究了通过平行线偏振相干双色光与87Rb原子作用实现CPT共振的方案(lin//lin). 与σ+-σ+方案相比较, lin//lin方案消除了极化暗态, 获得更多工作原子. 在相同的实验条件下, 开展对比实验研究获得了信噪比为σ+-σ+方案2倍, 微分线型信号的中心斜率为σ+-σ+方案1.65倍的CPT共振信号. 研究结果表明该方案是实现低功耗原子钟、磁场计等设备的理想候选.
    Coherent population trapping (CPT) atomic clocks are prevailingly realized by exciting CPT resonance with circularly polarized bichromatic coherent light (σ+-σ+ scheme), while atom utilization efficiency is relatively low in the scheme. For improving efficiency, we experimentally study the scheme of realizing CPT resonance through the interaction between atoms and parallel linearly polarized bichromatic coherent light field (lin//lin scheme). In the same experimental conditions the experimental results show that the signal-noise ratio of the CPT resonance signal is twice, and the differential slope is 1.65 time higher than those of σ+-σ+ scheme. The experimental results reveal that the scheme is an ideal candidate for low power consuming atomic clock and magnetometer.
    • 基金项目: 国家自然科学基金科学仪器基础研究专款(批准号: 10927403)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Special Fund for Basic Research on Scientific Instruments of the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos.10927403).
    [1]

    Vanier J 2005 Appl. Phys. B 81 421

    [2]

    Deng J L, Hu Z F, He H J, Wang Y Z 2006 Chin. Phys. Lett. 23 1745

    [3]

    Jau Y Y, Miron E, Post A B, Kuzma N N, Happer W 2004 Phys. Rev. Lett. 93 160802

    [4]

    Liu G B, Du R C, Liu C Y, Gu S H 2008 Chin. Phys. Lett. 25 472

    [5]

    Shah V, Knappe S, Hollberg L, Kitching J 2007 Opt. Lett. 32 1244

    [6]

    Merimaa M, Lindvall T, Tittonen I, Ikonen E 2003 J. Opt. Soc. Am. B 20 273

    [7]

    Liu L, Guo T, Deng K, Liu X Y, Chen X Z, Wang Z 2007 Chin. Phys. Lett. 24 1883

    [8]

    Du R C, Chen J H, Liu C Y, Gu S H 2009 Acta Phys. Sin. 58 6117(in Chinese) [杜润昌, 陈杰华, 刘朝阳, 顾思洪 2009 58 6117]

    [9]

    Du R C, Liu G B, Chen J H, Wang J, Liu C Y, Gu S H 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 1697 (in Chinese) [杜润昌, 刘国宾, 陈杰华, 王瑾, 刘朝阳, 顾思洪 2008 光谱学与光谱分析 28 1697]

    [10]

    Chen J H, Du R C, Zhao J C, Li Y Y,Ma H, Liu C Y, Gu S H 2010 Acta Metr. Sin. 31 417 (in Chinese) [陈杰华, 杜润昌, 赵劼成, 黎英云, 马洪, 刘朝阳, 顾思洪 2010 计量学报 31 417]

    [11]

    Liu G B, Gu S H 2010 J. Phys. B 43 035004

    [12]

    Kargapoltsev S V, Kitching J, Hollberg L, Taichenachev A V, Velichansky V L, Yudin V I 2004 Laser Phys. Lett. 1 495

    [13]

    Zanon T, Guerandel S, de Clercq E, Holleville D, Dimarcq N, Clairon A 2005 Phys. Rev. Lett. 94 193002

    [14]

    Taichenachev A V, Yudin V I, Velichansky V L, Zibrov S A 2005 JETP Lett. 82 398

    [15]

    Levi F, Godone A, Vanier J, Micalizio S, Modugno G 2000 Eur. Phys. J. D 12 53

    [16]

    Watabe K, Ikegami T, Takamizawa A, Yanagimachi S, Ohshima S, Knappe S 2009 Appl. Opt. 48 1098

    [17]

    Wang Y Q, Wang Q J, Fu J S, Dong T Q 1986 (Beijing: Sciences Press) p236 (in Chinese) [王义遒, 王庆吉, 傅济时, 董太乾 1986 量子频标原理 (北京: 科学出版社) 第236页]

    [18]

    Agap’ev B D, Gornyi M B, Matisov B G, Rozhdestvensky Y V 1993 Phys. Usp. 36 763

    [19]

    Mikhailov E E, Travis Horrom, Nathan Belcher, Irina Novikova 2010 J. Opt. Soc. Am. B 27 417

    [20]

    Knappe S, Schwindt P D D, Shah V, Hollberg L, Kitching J, Liew L , Moreland J 2005 Optics Express 13 1249

    [21]

    Lutwak R 2009 IEEE Int. Frequency Control Symp. and EFTF Conf. 573

  • [1]

    Vanier J 2005 Appl. Phys. B 81 421

    [2]

    Deng J L, Hu Z F, He H J, Wang Y Z 2006 Chin. Phys. Lett. 23 1745

    [3]

    Jau Y Y, Miron E, Post A B, Kuzma N N, Happer W 2004 Phys. Rev. Lett. 93 160802

    [4]

    Liu G B, Du R C, Liu C Y, Gu S H 2008 Chin. Phys. Lett. 25 472

    [5]

    Shah V, Knappe S, Hollberg L, Kitching J 2007 Opt. Lett. 32 1244

    [6]

    Merimaa M, Lindvall T, Tittonen I, Ikonen E 2003 J. Opt. Soc. Am. B 20 273

    [7]

    Liu L, Guo T, Deng K, Liu X Y, Chen X Z, Wang Z 2007 Chin. Phys. Lett. 24 1883

    [8]

    Du R C, Chen J H, Liu C Y, Gu S H 2009 Acta Phys. Sin. 58 6117(in Chinese) [杜润昌, 陈杰华, 刘朝阳, 顾思洪 2009 58 6117]

    [9]

    Du R C, Liu G B, Chen J H, Wang J, Liu C Y, Gu S H 2008 Spectroscopy and Spectral Analysis 28 1697 (in Chinese) [杜润昌, 刘国宾, 陈杰华, 王瑾, 刘朝阳, 顾思洪 2008 光谱学与光谱分析 28 1697]

    [10]

    Chen J H, Du R C, Zhao J C, Li Y Y,Ma H, Liu C Y, Gu S H 2010 Acta Metr. Sin. 31 417 (in Chinese) [陈杰华, 杜润昌, 赵劼成, 黎英云, 马洪, 刘朝阳, 顾思洪 2010 计量学报 31 417]

    [11]

    Liu G B, Gu S H 2010 J. Phys. B 43 035004

    [12]

    Kargapoltsev S V, Kitching J, Hollberg L, Taichenachev A V, Velichansky V L, Yudin V I 2004 Laser Phys. Lett. 1 495

    [13]

    Zanon T, Guerandel S, de Clercq E, Holleville D, Dimarcq N, Clairon A 2005 Phys. Rev. Lett. 94 193002

    [14]

    Taichenachev A V, Yudin V I, Velichansky V L, Zibrov S A 2005 JETP Lett. 82 398

    [15]

    Levi F, Godone A, Vanier J, Micalizio S, Modugno G 2000 Eur. Phys. J. D 12 53

    [16]

    Watabe K, Ikegami T, Takamizawa A, Yanagimachi S, Ohshima S, Knappe S 2009 Appl. Opt. 48 1098

    [17]

    Wang Y Q, Wang Q J, Fu J S, Dong T Q 1986 (Beijing: Sciences Press) p236 (in Chinese) [王义遒, 王庆吉, 傅济时, 董太乾 1986 量子频标原理 (北京: 科学出版社) 第236页]

    [18]

    Agap’ev B D, Gornyi M B, Matisov B G, Rozhdestvensky Y V 1993 Phys. Usp. 36 763

    [19]

    Mikhailov E E, Travis Horrom, Nathan Belcher, Irina Novikova 2010 J. Opt. Soc. Am. B 27 417

    [20]

    Knappe S, Schwindt P D D, Shah V, Hollberg L, Kitching J, Liew L , Moreland J 2005 Optics Express 13 1249

    [21]

    Lutwak R 2009 IEEE Int. Frequency Control Symp. and EFTF Conf. 573

  • [1] 韩艳晨, 李昱东, 李维. 相干布居囚禁振荡与拉曼失谐的关系.  , 2024, 73(2): 024203. doi: 10.7498/aps.73.20231408
    [2] 赵辛未, 吕俊鹏, 倪振华. 铅卤钙钛矿法布里-珀罗谐振腔激光器.  , 2021, 70(5): 054205. doi: 10.7498/aps.70.20201302
    [3] 李坤, 杨苏辉, 廖英琦, 林学彤, 王欣, 张金英, 李卓. 强度调制532 nm激光水下测距.  , 2021, 70(8): 084203. doi: 10.7498/aps.70.20201612
    [4] 董旭, 黄永盛, 唐光毅, 陈姗红, 司梅雨, 张建勇. 基于微波-电子康普顿背散射的环形正负电子对撞机束流能量测量方案.  , 2021, 70(13): 131301. doi: 10.7498/aps.70.20202081
    [5] 陈泽锐, 刘光存, 俞振华. 谐振子势阱中双费米原子光钟的碰撞频移.  , 2021, 70(18): 180602. doi: 10.7498/aps.70.20210243
    [6] 林弋戈, 方占军. 锶原子光晶格钟.  , 2018, 67(16): 160604. doi: 10.7498/aps.67.20181097
    [7] 张星, 张奕, 张建伟, 张建, 钟础宇, 黄佑文, 宁永强, 顾思洪, 王立军. 894nm高温垂直腔面发射激光器及其芯片级铯原子钟系统的应用.  , 2016, 65(13): 134204. doi: 10.7498/aps.65.134204
    [8] 张华, 陈少平, 龙洋, 樊文浩, 王文先, 孟庆森. 微波低温制备Mg2Si0.4Sn0.6-yBiy热电材料的传输机理.  , 2015, 64(24): 247302. doi: 10.7498/aps.64.247302
    [9] 尹毅, 张奕, 谭伯仲, 陈杰华, 顾思洪. 芯片原子钟相干布居囚禁谱线特性研究.  , 2015, 64(3): 034207. doi: 10.7498/aps.64.034207
    [10] 何晶, 苗强, 吴德伟. 微波-光波变电长度缩比条件下目标雷达散射截面相似性研究.  , 2014, 63(20): 200301. doi: 10.7498/aps.63.200301
    [11] 王丰, 贾国柱, 刘莉, 刘凤海, 梁文海. 温度相关的微波频率下氯化钠水溶液介电特性.  , 2013, 62(4): 048701. doi: 10.7498/aps.62.048701
    [12] 丁帅, 王秉中, 葛广顶, 王多, 赵德双. 基于时间透镜原理实现微波信号时间反演.  , 2012, 61(6): 064101. doi: 10.7498/aps.61.064101
    [13] 孙兵兵, 吴博, 王辉, 黄志祥, 吴先良. 基于四能级原子系统模型增益媒质激光原理研究.  , 2012, 61(22): 220206. doi: 10.7498/aps.61.220206
    [14] 郑鸿, 杨成韬. 磁电薄膜与微波作用研究.  , 2010, 59(7): 5055-5060. doi: 10.7498/aps.59.5055
    [15] 冯海冉, 丁世良. 线性三原子分子振动激发控制的李代数方法.  , 2008, 57(3): 1626-1631. doi: 10.7498/aps.57.1626
    [16] 张红鹰, 吴师岗. 飞秒激光作用下薄膜破坏的力学过程.  , 2007, 56(9): 5314-5317. doi: 10.7498/aps.56.5314
    [17] 夏志林, 范正修, 邵建达. 激光作用下薄膜中的电子-声子散射速率.  , 2006, 55(6): 3007-3012. doi: 10.7498/aps.55.3007
    [18] 顾永玉, 张永康, 张兴权, 史建国. 约束层对激光驱动冲击波压力影响机理的理论研究.  , 2006, 55(11): 5885-5891. doi: 10.7498/aps.55.5885
    [19] 石春花, 邱锡钧, 安伟科, 李儒新. μ-子催化核聚变中强脉冲激光对介原子μ3He的电离.  , 2005, 54(9): 4087-4091. doi: 10.7498/aps.54.4087
    [20] 颜森林, 迟泽英, 陈文建, 王泽农. 激光混沌同步和解码以及优化.  , 2004, 53(6): 1704-1709. doi: 10.7498/aps.53.1704
计量
  • 文章访问数:  7379
  • PDF下载量:  570
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-11
  • 修回日期:  2011-05-23
  • 刊出日期:  2012-02-05

/

返回文章
返回
Baidu
map