原子光学论文_王晓青

导读:本文包含了原子光学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:原子,光学,激光器,激光,滤波器,晶格,传感器。

原子光学论文文献综述

王晓青[1](2018)在《超冷铯原子光学偶极阱的过悬浮装载》一文中研究指出随着激光冷却技术的发展,超冷原子的微观俘获与操控成为了当前热门研究之一,为原子分子光物理研究提供了新的技术和方法。在获得超冷原子样品的基础上,通过蒸发冷却制备了更低温的原子样品,即玻色爱因斯坦凝聚和量子简并费米气体,在精密测量、人工规范场等研究领域取得至关重要的应用。为了获得温度足够低的原子样品并对其进行精密的操控和实验研究,需将原子高效的装载到一个磁、光或磁光混合的势阱中。大多数实验研究中,人们都尽可能将原子装载到大体积交叉光学偶极阱中。然而,由于一些原子质量较大,在装入光学偶极阱时需用到磁悬浮的方法来补偿其竖直方向上的重力,从而抵消由重力引起的反俘获势,获得更高的装载率。目前,国际上已有很多小组利用此方法将超冷原子装载到光学偶极阱中,并通过蒸发冷却获得玻色爱因斯坦凝聚。特别地,对于质量大且具有特殊碰撞性质的铯原子,更需要利用磁悬浮的方法将其高效的装载到光学偶极阱中。但在磁悬浮光学偶极阱装载过程中存在磁场线圈电流加载延时的问题,使得实验上无法在设定时间获得可以抵消重力的磁场梯度。超冷原子在磁悬浮过程中受到磁力和重力这对非平衡力的作用,在磁力未超过重力之前,原子的残余重力总是会加速原子,从而引起原子的加热效应。本文将主要围绕磁悬浮过程中的加热效应展开。理论上研究了不同磁场梯度和作用时间下原子的动力学过程。实验上,研究了磁悬浮光学偶极阱装载过程中磁场梯度及作用时间对装载率的影响,利用过悬浮的方法将叁维拉曼边带冷却后的超冷铯原子样品高效的装载到大体积交叉的光学偶极阱中。本文研究的主要内容如下:一、理论上研究了磁悬浮的光学偶极阱,计算了不同磁场梯度和作用时间下超冷原子的加速度和速度的变化,并对结果进行了分析;二、实验上通过磁光阱技术俘获铯原子,利用压缩磁光阱、光学粘团、叁维拉曼边带冷却等技术获得超冷原子样品,通过调节磁场梯度抵消原子重力,将超冷铯原子样品高效的装载到磁悬浮光学偶极阱中;叁、研究了过悬浮磁场梯度和作用时间对光学偶极阱中超冷铯原子装载率的影响,通过过悬浮方法提高了光学偶极阱的装载率;四、研究了与光学偶极阱最大装载率相对应的过悬浮磁场梯度随作用时间的变化关系,并与相应的实验测量结果进行比较,实验与理论吻合很好。通过本文的工作,对超冷铯原子的磁悬浮光学偶极阱进行了理论和实验研究,通过过悬浮方法抑制磁悬浮装载过程中的加热效应,进一步提高大体积交叉光学偶极阱的装载率。(本文来源于《山西大学》期刊2018-06-01)

胡欣智,葛秉炎,王正岭,童唯扬,刘啸[2](2018)在《基于金属圆柱阵列的原子光学晶格》一文中研究指出文中提出一种采用金属圆柱阵列实现二维原子光学晶格的方案,并利用Comsol软件仿真对其表面等离激元特性和叁维光强分布进行研究。在此基础上分析冷原子所受光学势与范德瓦尔斯势的作用,讨论了总势场分布及势阱中心位置与结构参数的依赖关系。研究发现,在4个金属纳米圆柱中间上方可以形成长350 nm、宽350 nm、高66 nm的周期性暗中空区域并可用于冷原子囚禁。该研究结果为获得突破衍射极限的原子光学周期性元器件提供了一个新的思路。(本文来源于《电子科技》期刊2018年01期)

朱振宇[3](2016)在《外场辅助的基于激光感生圆二色性的原子光学滤波研究》一文中研究指出由于原子光学滤波器利用原子能级跃迁线来过滤光波,因此作为光学系统信号接受端的器件应用十分广泛。随着现代光学技术的快速发展、光学信息技术的广泛应用,对于系统的信噪比和灵敏度等参数要求也越来越高。为了获得更高质量的光学信号,原子光学滤波器在激光通讯和遥感探测等领域被广泛应用。本文首先介绍了近二十年来原子光学滤波器的发展现状,尤其是激光感生圆二色性原子光学滤波器的研究现状,然后在此基础上对其进行了理论分析、模型建立和模拟计算,文章主要内容如下:首先,介绍了一种较为广泛且成熟的基于~(87)Rb原子激光感生圆二色性原子光学滤波器的模型结构和模拟计算过程。并对~(87)Rb原子D_2线的圆偏振泵浦光的选择性泵浦过程进行了分析和计算。在此基础上,提出并计算了双光选择性泵浦过程和磁场辅助的选择性泵浦过程,并分析了过程中的粒子数分布规律。然后,以~(87)Rb原子为例分析了其能级结构特点,并提出了进一步提高其性能的理论方案,建立一个五能级结构的模型。然后利用密度矩阵的方法对其进行求解,计算出滤波器的各个参数。最后得到了具有多普勒加宽效应的计算结果,计算结果与最初的设想相符合。最后,提出利用磁场中产生的塞曼分裂效应,以令激光感生圆二色性原子光学滤波器获得一定的调谐能力的模型。分析了原子超精细能级在磁场中的分裂情况,利用密度矩阵的方法对其进行求解。最后的计算结果表明,通过使用磁场辅助的方式可以令激光感生圆二色性原子光学滤波器获得几个GHz的调谐能力。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-12-01)

[4](2014)在《我国首个碱金属原子光学传感器专用激光器诞生》一文中研究指出不久前,中科院长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795 nm和894 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)。该器件采用完全自主的结构设计、材料生长和芯片工艺研制而成,芯片体积仅为0.05 cm3(0.5mm×0.5 mm×0.2 mm)。器件高稳定单模态激光输出高于0.2 mW,工作电流低于1.5 mA,功耗低于3 mW,工作温度超过100℃,可作为核心光源用于芯片级原子钟、原子磁力计、(本文来源于《化学分析计量》期刊2014年04期)

李双艺,李蓉[5](2014)在《原子光学传感器国内首创》一文中研究指出本报讯(记者李双艺通讯员李蓉)日前,中科院长春光机所在国内首次研制出碱金属原子光学传感技术专用的795nm和894nm垂直腔面发射激光器。该器件采用完全自主的结构设计、材料生长和芯片工艺研制而成,芯片体积仅为0.05立方毫米。这些产品将应用于航天、国防以(本文来源于《吉林日报》期刊2014-06-08)

蒋亚静[6](2014)在《非线性原子光学系统绝热条件》一文中研究指出采用线性分析法,研究了Λ型三能级非线性原子光学系统的绝热条件,结果表明,从绝热条件看,线性系统的实现更容易一些。(本文来源于《新乡学院学报》期刊2014年02期)

张锋,蒲利春[7](2013)在《构建适合本科教学的原子光学课程》一文中研究指出随着激光冷却与俘陷原子技术的发展,人们对冷原子的物理性能、冷原子与物理相互作用、冷原子的操纵及其应用等展开了一系列的研究,并以相关实验和理论形成了一个全新的物理学研究领域——原子光学.然而作为近现代物理学的重要组成部分,原子光学并没有系统地介绍给理工科尤其是物理学及其相关本科专业的学生.在本文中,首先简单回顾了原子光学的发展历程,分析了开设原子光学本科教学的必要性.结合普通高校本科教学要求,构建了原子光学本科教学内容体系,对教学实施进行了讨论和建议.(本文来源于《大学物理》期刊2013年10期)

刘双强[8](2011)在《基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器研究》一文中研究指出近年来,光信息技术得到了高速发展,激光通讯、遥感和雷达等激光空间信息技术也越来越受到人们的重视。但是由于激光在自由空间中传输时不仅会遭受太阳光等宽带背景辐射,还会受到大气、海水等色散介质的影响,使得这些光学系统的信噪比往往比较差,进而降低了系统的灵敏度,使之不能很好的工作,而提高系统的信噪比和灵敏度的重要途径之一就是在系统接收端前使用超窄带光学滤波器。而已有的研究表明原子光学滤波器具有高透射、窄带宽的特点,因此获得了广泛的应用。本论文首先介绍了各种原子光学滤波器的研究进展,分析了其研究现状,在此基础上对基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器进行了理论和实验研究,主要内容包含以下几个方面:首先,分析了两能级原子系统中采用圆偏振光的光学泵浦动力学过程,理论计算表明,在稳态下粒子数主要布居在几个特定的磁子能级上,为基于激光感生圆二色性和双折射的原子光学滤波器提供了理论依据。然后,为了说明滤波机制,对铷线两能级原子系统中的滤波特性进行了实验研究,在实验中观察到了对应于叁个不同超精细能级跃迁的透射峰,而产生这些透射峰的激光感生圆二色性的形成机制是不同的。其次,以铷-87原子系统中对激发态775.9 nm滤波特性为例,分析了这种基于激光感生圆二色性和双折射的滤波器的工作原理。然后通过在稳态下求解密度矩阵方程的方法,得出系统的极化率以及滤波器的各个特征参数,并推广到多普勒加宽的气体原子中,从而建立完整的滤波器模型,并进行了数值模拟计算。通过对计算结果的分析,提出一种利用强泵浦下原子能级的分裂来实现滤波器透射峰大范围调谐的方案。实验上分别对同向和逆向泵浦下的滤波器进行了研究,实验结果和理论符合的很好,验证了理论模型的正确性。再次,提出了一种采用非相干泵浦辅助的基于原子蒸汽中激光感生圆二色性和双折射滤波器的理论模型,并进行了数值模拟分析。非相干泵浦的存在能改变介质对探测光的吸收和色散属性,通过选择合适的参数,能增大滤波器的透过率,甚至对探测光有放大作用。最后,提出了一个四能级原子系统中双重选择圆偏振光泵浦的滤波器理论模型。通过双重选择的圆偏振光泵浦,使粒子在激发态特定的磁子能级间形成粒子数反转,介质对线偏振探测光的其中一个圆偏振分量有放大作用而对另一个分量只有吸收作用,由此产生了圆二色性使得探测光不仅能通过相互正交的格兰-汤姆逊棱镜,还能获得巨大的增益。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-08-01)

周志红[9](2011)在《原子光学中相移和频移问题的研究》一文中研究指出激光经过光学元器件产生的反射相移,会改变光脉冲的形状,对精密测量带来一定的影响,因此对光学元器件引起的相移进行全面的理论和实验研究有着非常重要的意义。在光晶格钟里,由于存在魔术波长,使光钟跃迁的一阶频移可以消除,但由原子钟态跃迁的超极化率,磁偶极矩跃迁和电四极矩跃迁引起的频移不能消除,它们将成为限制光钟达到更高精度的主要因素,因此,对这些因素造成的频移进行详细的理论研究,对实现更高精度的光钟具有非常重要的意义。另一方面,稳频激光是光钟达到高精度的必要前提,因此本文以Pound-Drever-Hall(PDH)技术为手段,开展了对759nm钛宝石激光器的稳频的理论和实验研究。本文首先对光学元器件引起的相移进行了全面的理论研究,详细分析了在光学元器件表面无镀膜,镀介质膜,镀金属膜叁种情况下引起的相移。在镀介质膜时,具体分析了入射角,光学元器件的折射率,薄膜折射率,薄膜的厚度对相移产生的影响。在镀金属膜时,具体分析了在发生表面等离子附近,反射系数和反射相移的敏感变化。基于相移补偿技术,本文提出了测量由光学元器件引起的相移的简单易行的方法,并具体测量了由直角棱镜引起的全反射相移,实验结果与理论预测基本吻合。接着,本文研究了在光晶格钟里,禁戒J=0→J=0的光钟跃迁引起的频移,在魔术波长处,由电偶极矩跃迁引起的一阶频移将会消除,但磁偶极矩和电四极矩跃迁在光晶格里的空间依赖性不同于电偶极矩跃迁,结合光晶格里原子的剩余平移运动,空间失配导致了正比于方均根光强的频移。光钟跃迁的魔术波长几乎满足双光子共振的情况,由原子钟态跃迁的超极化率导致了与光强的平方成正比例的依赖于频率和偏振的频移。另外,我们对Yb原子钟态跃迁的超极化率引起的二阶频移进行了具体分析。为向光晶格钟提供稳频激光,我们建立了利用PDH技术的激光稳频系统,介绍了PDH技术的原理和特点,研究了在激光稳频系统中几个重要参数的测量方案。从实验上,我们利用PDH技术,将钛宝石激光器锁定在759nm的激光频率上,得到了具有鉴频特性的色散型谱线和锁定的误差信号。(本文来源于《华东师范大学》期刊2011-05-01)

蒲利春,张锋[10](2011)在《构建本科“原子光学”课程教学内容体系研究》一文中研究指出立足于"原子光学"内容建设,以本科教育、专业人才培养方案设置为指导,构建本科"原子光学"课程教学内容体系。在应用物理专业中以专业选修课形式开展了"原子光学"课程教学实践,探索课程教学手段和教学方法,为本科学校设置"原子光学"课程开辟了路径。(本文来源于《重庆与世界》期刊2011年07期)

原子光学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

文中提出一种采用金属圆柱阵列实现二维原子光学晶格的方案,并利用Comsol软件仿真对其表面等离激元特性和叁维光强分布进行研究。在此基础上分析冷原子所受光学势与范德瓦尔斯势的作用,讨论了总势场分布及势阱中心位置与结构参数的依赖关系。研究发现,在4个金属纳米圆柱中间上方可以形成长350 nm、宽350 nm、高66 nm的周期性暗中空区域并可用于冷原子囚禁。该研究结果为获得突破衍射极限的原子光学周期性元器件提供了一个新的思路。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

原子光学论文参考文献

[1].王晓青.超冷铯原子光学偶极阱的过悬浮装载[D].山西大学.2018

[2].胡欣智,葛秉炎,王正岭,童唯扬,刘啸.基于金属圆柱阵列的原子光学晶格[J].电子科技.2018

[3].朱振宇.外场辅助的基于激光感生圆二色性的原子光学滤波研究[D].哈尔滨工程大学.2016

[4]..我国首个碱金属原子光学传感器专用激光器诞生[J].化学分析计量.2014

[5].李双艺,李蓉.原子光学传感器国内首创[N].吉林日报.2014

[6].蒋亚静.非线性原子光学系统绝热条件[J].新乡学院学报.2014

[7].张锋,蒲利春.构建适合本科教学的原子光学课程[J].大学物理.2013

[8].刘双强.基于激光感生圆二色性及双折射的原子光学滤波器研究[D].哈尔滨工业大学.2011

[9].周志红.原子光学中相移和频移问题的研究[D].华东师范大学.2011

[10].蒲利春,张锋.构建本科“原子光学”课程教学内容体系研究[J].重庆与世界.2011

论文知识图

(a):当泵浦场与原子间相互作用的拉...偏振梯度冷却原子原理图镧系元素(Pr)与CB[6]以及Ag形成的“...铯原子喷泉钟装置结构图铯原子喷泉钟的工作过程一维、二维、叁维光学晶格结构图

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原子光学论文_王晓青
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