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原子干涉中的拉曼激光技术
来源:火狐体育直播    发布时间:2021-05-10 14:35:03

【火狐体育】阐述了利用拉曼激光激发冻结原子云进行原子干涉和原子干涉测量重力加速度的原理,描述了拉曼激光的组成、频率和振幅的控制以及多普勒频移补偿的方法。利用拉曼激光进行原子干涉是构造原子干涉的方法之一,利用它测量重力加速度是近年来量子物理研究的热点。2000年,诺贝尔奖获得者朱教授做了一个开创性的实验。他的研究小组使用激光将铯原子加热到几毫瓦;k,构成超低温原子云。

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在重力场的影响下,原子云有权利在低真空中旅行。在其行进过程中,利用拉曼脉冲激光激发原子,导致原子能级分化,路径不同,从而构成原子干涉。原子干涉引起的振幅变化与重力加速度有关,因此可以计算出重力加速度的值。根据朱研究小组获得的实验数据,一分钟测量周期的相对误差为310-9,两天的测量结果超过110-10,远高于传统重力仪的测量水平。

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中国计量科学研究院重力精密测量实验室目前正在研制新一代原子重力仪。阐述了原子重力测量中拉曼脉冲激光原子干涉的方法和控制原理。1测量重力加速度的原子干涉法原子重力仪的结构原理见右图1。图中的磁光阱(MOT)是由一个特别设计的梯度磁场和三对空间平面,以及六个相互对置的加热激光器组成。

磁光阱中的铷原子蒸汽在六个加热激光器和空间平面梯度磁场的共同作用下形成冻结的原子云。磁光阱的滞留解除后,冻结的原子云可以在重力场的作用下在低真空中移动,处于不需要的状态(能级)的原子被选中的态光推开。。

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