《基於外差鎖腔法的真空雙折射精密測量關鍵技術研究》是依託華中科技大學，由葉賢基擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：基於外差鎖腔法的真空雙折射精密測量關鍵技術研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：葉賢基
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
真空在強電/磁場下具有雙折射特性是量子電動力學的理論預言，但是由於此效應極其微弱，至今仍然沒有得到明確的實驗驗證；因此，關於量子電動力學真空極化的相關實驗仍然是物理前沿研究課題之一。目前關於磁場真空極化的實驗方案是讓線偏振光通過具有強磁場的真空，然後通過測量光偏振轉角（亦即橢偏測量）來決定真空的雙折射性。我們將利用外差雷射干涉儀直接測量真空雙折射性所導致的兩束偏振互相垂直雷射光束的相位差；由於外差干涉相位測量對於光功率噪聲有很高的抗干擾能力，預期測量精度可以比橢偏測量高一個數量級。本項目將進行實驗方案與誤差建模分析，開展高精細度光學諧振腔與雷射穩頻控制、超穩雷射干涉光學平台研製、高精度外差干涉相位測量等關鍵技術研究，預計完成精密雙折射性測量系統的搭建，並得到3×10^-5rad的相位差測量解析度，為開展磁場真空雙折射性精密測量研究奠定基礎。
結題摘要
本項目提出基於高精度外差相位測量的外差鎖腔法實驗方案，開展強磁場下真空雙折射性測量的預先研究。主要研究內容包含：（1）基於外差鎖腔法的磁場真空雙折射實驗方案設計與誤差分析；（2）超穩光學平台、雷射穩頻與鎖相控制、高精度相位測量等關鍵技術。項目取得的研究成果如下：（1）完成總體實驗方案設計，提出了一種可實現超高精細度的四鏡嵌套式F-P腔實現方案；（2）利用氫氧催化粘結技術完成準一體化超穩光學平台，為精密光學鎖相和雷射干涉測量打下基礎；（3）完成數字式雷射穩頻和鎖相控制系統，殘餘相位噪聲達到6*10^-4rad/sqrt(Hz)；（4）完成數字式高精度相位計，本底噪聲達到5*10^-6rad/sqrt(Hz)。以上研究成果為開展對量子電動力學中真空極化效應和軸子探測實驗研究奠下基礎。
