冷原子光栅磁光阱的研制及 CPT 信号的探询
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TH71

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国家重点研发计划(2021YFF0603701)、国家自然科学基金(12273087)项目资助


Coherent population trapping resonance signal interrogation based on grating magneto-optical trap
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    摘要:

    相干布居囚禁原子钟在小型化方面具备不可替代的优势。 由于热原子气室内部高压缓冲气体的限制,导致其频率稳定 度仍有进一步提升的空间。 利用激光冷却原子技术作为替代,可以有效提升其中长期性能。 然而,目前的冷原子物理系统仍然 相对复杂,不利于原子钟整体系统的集成化和小型化。 我们研制了高衍射效率光栅芯片、平面磁阱芯片以及微小型真空腔室, 共同构建基于平面核心器件的磁光阱,利用单光束捕获冷原子 2×10 6 个。 此外,为了简化 CPT 冷原子钟的激光系统,通过单激 光结合时分复用系统的方式,仅用单一 Rb D2 线激光实现了原子冷却与 CPT 探询。 以上的工作为将来实现微小型化高性能冷 原子 CPT 钟的最终锁定和性能评估奠定了重要理论和技术基础。

    Abstract:

    Coherent population trapping ( CPT) atomic clock has irreplaceable advantages in miniaturization. The mid-long-term frequency stability of vapor cell-based CPT clock is limited by buffer gas collision and broadening. To overcome these limitations, the laser-cooling atom technique is an alternative method to improve the mid-long-term performance. However, the conventional cold atom system remains relatively complicate. A MOT based on planar elements is proposed, which consists of grating chip, coils chip, and a compact vacuum chamber. The 10 6 cold atoms are trapped with a single beam. Moreover, a laser stabilized on the Rb D2 line combined with time-multiplexed frequency shifting is proposed to realize laser cooling and CPT interrogation with a single laser. This work evaluates the potential for developing a miniature / compact high-performance cold atom CPT clock.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

朱雨濛,于治龙,姚明昊,詹志明,刘小赤.冷原子光栅磁光阱的研制及 CPT 信号的探询[J].仪器仪表学报,2024,44(2):120-128

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  • 在线发布日期: 2024-05-14
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