《新型Raman-Ramsey空間冷原子鐘的原理和技術研究》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由成華東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型Raman-Ramsey空間冷原子鐘的原理和技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：成華東
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
首先利用積分球冷卻裝置獲得原子數約為10^8，溫度約為40微開的Rb^87冷原子氣體 。Raman-Ramsey 是採用頻率相差為6.835 GHz的兩個脈衝光與冷原子作用，第一個脈衝與冷原子作用時形成暗態（EIT效應），第二個光脈衝為探測脈衝，通過調諧Raman失諧，從而可以獲得Ramsey干涉條紋；這裡Ramsey中心條紋的寬度與兩次脈衝的時間間隔成反比關係（1/2T）；在地面，積分球內冷原子的壽命約為40 ms（原子剩餘一半），可以獲得小於20 Hz的條紋寬度；而在空間，積分球冷原子的壽命約為200 ms，可獲得2.5 Hz 條紋寬度，所以在空間可以進一步提高原子鐘的穩定度。Raman-Ramsey冷原子鐘的優點在於全光、無微波腔、結構簡單、功耗低，適合發展成為星載原子鐘。
結題摘要
本課題利用大積分球冷卻原子，獲得了數目超過E10的冷原子。為了提高冷原子的利用率，我們提出了冷卻光注入技術，實現了積分球內冷原子團形狀的控制，從而提高了作用區冷原子的密度，初步估計冷原子數目提高了約4倍。Raman-Ramsey的光路採用光纖電光調製器，利用6.835GHz微波信號進行調製，利用載波和一級邊帶作為CPT光，載波和一級邊帶的比例為1:1。利用此光路，我們首次在積分球中觀測到了CPT信號。除此之外，我們理論分析了積分球中冷原子的碰撞和擴散對Ramsey干涉條紋對比度的影響，並與POP實驗中獲得的Ramsey條紋做了對比，發現理論與實驗符合的很好。最後，利用Raman-Ramsey方法獲得了Ramsey干涉條紋，實現了本項目的最終目標。總之，我們利用脈衝Raman光獲得了Ramsey干涉條紋，達到了預期目標，並發表文章8篇，專利2項。
