基于泵浦-探測(cè)機(jī)制的選擇反射光譜研究.pdf

1、選擇反射是指一束光作用到透明介質(zhì)和原子蒸氣組成的邊界時(shí)，在原子近共振線區(qū)域由于受激輻射而產(chǎn)生的反射。選擇反射光譜具有裝置簡(jiǎn)單、空間分辨率高、頻率分辨率高、激光強(qiáng)度損耗小等優(yōu)點(diǎn)，在原子磁力儀、光譜濾波、薄膜生長(zhǎng)、全光開關(guān)、原子動(dòng)力學(xué)等方面有著重要的應(yīng)用。
　　本文從理論和實(shí)驗(yàn)上系統(tǒng)地研究了氣固界面的非線性選擇反射光譜。首先研究了磁場(chǎng)作用下氣固界面二能級(jí)原子對(duì)單色光場(chǎng)的左旋與右旋圓偏振分量的不同影響;接著理論上詳細(xì)研究了超精細(xì)偶極-偶

2、極展寬和泵浦光非共振激發(fā)的二能級(jí)原子選擇反射光譜，實(shí)驗(yàn)上利用泵浦-探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了反射光譜分辨率的提高，研究了原子密度、泵浦光功率對(duì)反射光譜線型的影響，并進(jìn)一步地研究了碰撞展寬機(jī)制;在此基礎(chǔ)上研究了偶極-偶極展寬Lambda型反射光譜的線型，研究了泵浦光功率、泵浦光頻率、原子密度等參數(shù)與光譜線型的依賴關(guān)系;理論和實(shí)驗(yàn)研究了Ⅴ型系統(tǒng)光譜線型及泵浦光引起的飽和效應(yīng)，同時(shí)研究了泵浦光拉比頻率、泵浦光頻率等相關(guān)參數(shù)對(duì)光譜線型的影響。
　　本

3、文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作概括如下:
　　1、研究了超精細(xì)偶極-偶極展寬的二能級(jí)原子選擇反射光譜。理論上將超精細(xì)偶極-偶極展寬和泵浦光的非共振激發(fā)引入到二能級(jí)選擇反射理論。實(shí)驗(yàn)研究了銫原子密度為1014-1015cm-3、6S1/2(F=3)→6P3/2(F'=2，3，4)躍遷線附近選擇反射光譜，分析了原子密度、泵浦光功率對(duì)選擇反射光譜線型的影響，得出此密度下偶極-偶極展寬可視為準(zhǔn)靜態(tài)展寬。
　　2、利用泵浦-探測(cè)技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了超

4、精細(xì)偶極-偶極展寬選擇反射光譜的線寬壓窄，提高了光譜的分辨率，在精細(xì)結(jié)構(gòu)可分辨的選擇反射光譜中觀測(cè)到了超精細(xì)選擇反射峰。
　　3、理論上利用劉維爾方程研究了偶極-偶極展寬Lambda型三能級(jí)原子選擇反射，研究了偶極-偶極展寬、泵浦光拉比頻率、泵浦光頻率等參數(shù)對(duì)光譜線型的影響，實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到了泵浦光引起的凹陷及兩個(gè)反射峰，其變化特性與理論模擬結(jié)果一致，為相關(guān)光量子器件的研究提供了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　4、理論上首次研究了Ⅴ型三能