国家自然科学基金(11125418)
- 作品数：4 被引量：9H指数：1
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- 超高精细度微光学腔共振频率及有效腔长的精密测量被引量：8
- 2013年
- 超高精细度微共振器是实现原子或者其他偶极子与腔强耦合作用的基本部分,在腔量子电动力学(QED)、弱光非线性效应及微光学器件研究中扮演着重要的角色.微腔基本参数的精密测量最终可以确定腔与原子的耦合系数、腔场衰减率,对决定系统的动力学特性具有重要的意义.但是由于超高精细度光学微腔本身的构造和多层镀膜的特点,高精度地确定其共振频率及有效腔长存在一定困难.本文结合修正的多层介质膜模型,实验上完成了膜层为37层的超高精细度光学微腔在不同共振频率下有效腔长的精密测量,获得了超高精细度光学微腔的共振频率及波长;理论计算分析与实验测量结果相符,对纵模间隔的测量精度误差低于0.004 nm,较为修正前提高了约两个量级.同时给出了对应不同模式数下,光波渗入到介质中的深度.该方法可望应用到其他微共振器的精密测量中.
- 杜金锦李文芳文瑞娟李刚张天才
- 关键词：光学微腔
- 内腔多原子直接俘获的强耦合腔量子力学系统的构建被引量：1
- 2014年
- 腔内中性原子的长时间控制与俘获一直是腔量子电动力学(QED)中的一个难题,极大地制约了人们相干操控单原子及其与光相互作用的研究.基于传统Fabry-Perot光学腔,设计了一套易于内腔原子操控的强耦合腔QED系统,其典型参数为:腔长3.5 mm精细度约为57000,(g0,κ,γ)=2π×(1.48,0.375,2.61)MHz,临界光子数和原子数分别为1.54和0.89.该系统的特点是:能够在腔内直接实现冷原子磁光阱,并建立腔内光学晶格,实现腔内可控数目的中性原子的长时间俘获.通过合理选择构建光学偶极阱和原子成像系统,可实现对腔内单个原子或原子阵列的操控、探测、成像等.该系统可以克服传统腔QED系统中转移原子的困难,大幅增加腔内原子的寿命,为构建以腔QED系统为基础的量子信息演示平台提供了一种可能.
- 瑞娟杜金锦李文芳李刚张天才
- 关键词：腔量子电动力学磁光阱原子俘获光学晶格
- 强耦合腔量子电动力学中单原子转移的实验及模拟
- 2014年
- 对于强耦合腔量子电动力学系统中以自由下落方式转移原子与腔模强耦合作用过程进行了实验研究,并在理论上利用蒙特卡罗方法对整个实验过程进行了模拟.根据模拟的高精度光学微腔实时记录的原子穿腔信号,获得了原子与腔模相互作用以及冷原子的参数等基本信息,包括不同初始条件下原子与腔模相互作用时腔的透射谱、单个原子在腔内的驻留时间、原子到达腔模时刻的概率分布以及原子到达腔模的动能分布等,并作为对比给出了相应的实验结果.基于模拟结果,实验上建立了腔内光学偶极阱来俘获单个原子,测量的单原子的腔内俘获寿命达到5 ms,比自由穿越时延长了约30倍.该研究对于原子-腔受限空间内,以自由下落方式转移原子以及原子与腔的耦合过程给出详细的分析,有助于对类似实验结果的分析和系统参数的优化.
- 李文芳杜金锦文瑞娟杨鹏飞李刚张天才
- 关键词：光学微腔蒙特卡罗模拟统计分布原子俘获
- 用于铯原子内态操控的双光子拉曼激光的产生及应用
- 2015年
- 双光子拉曼过程是一种有效制备和控制原子内态的方法,在原子内态操控和基于原子的量子信息处理中具有重要意义.研制用于特定原子的拉曼激光是实现该过程的重要一步.报道了利用光纤波导相位调制器及滤波器等实现用于铯原子内态操控的拉曼激光的方法,并成功用于单个铯原子的内态精密操控.通过4.6 GHz的微波信号源直接驱动波导相位调制器高效地获得光场的调制边带,并利用自由光谱区为9.19 GHz的法布里-珀罗腔将载波及二阶边带滤掉,获得了频率精确、相差9.19 GHz的拉曼激光.经过基于光纤振幅调制器的功率稳定系统,最终可以获得总功率为73μW、长时间内波动为2.2%的拉曼激光束,并将此光束用于激发单个铯原子,实现了|6S_(1/2),F=4,mF=0>和|6S_(1/2),F=3,mF=0>之间的可控拉比操作.
- 王志辉田亚莉李刚张天才
- 关键词：拉曼激光
